VDMOS是垂直雙擴散金屬-氧化物半導體場效應晶體管。
| 中文名稱 | VDMOS | 應用 | 電機調(diào)速、逆變器 |
|---|---|---|---|
| 特征 | 非??斓拈_關時間 | 制造過程 | 柵自對準工藝注入各自的摻雜雜質(zhì) |
VDMOS概述
垂直雙擴散金屬-氧化物半導體場效應晶體管
VDMOS兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優(yōu)點,無論是開關
應用還是線形應用,VDMOS都是理想的功率器件,VDMOS主要
應用于電機調(diào)速、逆變器、不間斷電源、電子開關、高保真音響、汽車電器和電子鎮(zhèn)流器等。
特征: 接近無限大的靜態(tài)輸入阻抗特性,非??斓拈_關時間,導通電阻正溫度系數(shù),近似常數(shù)的跨導, 高dV/dt。
制造過程: 先在重摻雜N襯底上生長一層N型外延層,由P型基區(qū)與N源區(qū)的兩次橫向擴散結(jié)深之差形成溝道,這兩個區(qū)域在離子注入過程中都是通過柵自對準工藝注入各自的摻雜雜質(zhì)。
溝槽型VDMOS源區(qū)的不同制作方法研究
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評分: 4.5
溝槽VDMOS產(chǎn)品為滿足電性能力要求,源極區(qū)域必須與p型體區(qū)短接,為了達到此目的,傳統(tǒng)的做法是,源極需要進行一次光刻,在p型體區(qū)中做出阻擋源區(qū)注入的膠塊,然后再進行源區(qū)注入。提出幾種其他的制作方式,可以省去源區(qū)光刻,但同樣可以達到原來的目的。諸如,通過刻蝕Si孔將源區(qū)與p型體區(qū)短接;或者利用刻蝕出的溝槽側(cè)壁做屏蔽進行源區(qū)注入;利用凸出溝槽的多晶硅做屏蔽進行源區(qū)注入。這些辦法都可簡化工藝流程,縮短制造周期,節(jié)約制造成本,增強器件可靠性,提高產(chǎn)品的競爭力。
一種高速可靠的VDMOS高位開關電路
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評分: 4.7
VDMOS場效應功率晶體管具有雙極型和一般MOS器件的優(yōu)點。但這種器件作為高速高位開關電路應用時 ,由于驅(qū)動電壓發(fā)生電路的設計中存在某些因素會影響整個開關電路的性能和整個電路的體積、重量和價格。針對這些影響因素 ,設計了一個VDMOS高速高位開位電路。該電路具有開關速度高 ,體積小 ,重量輕、價格廉等優(yōu)點。該電路經(jīng)過實際應用 ,在開關技術(shù)性能方面取得了滿意的結(jié)果
80年代以來,迅猛發(fā)展的超大規(guī)模集成電路技術(shù)給高壓大電流半導體注入了新的活力,一批新型的聲控功放器件誕生了,其中最有代表性的產(chǎn)品就是VDMOS聲效應功率晶體管。
這種電流垂直流動的雙擴散MOS器件是電壓控制型器件。在合適的柵極電壓的控制下,半導體表面反型,形成導電溝道,于是漏極和源極之間流過適量的電流
VDMOS兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優(yōu)點。與雙極晶體管相比,它的開關速度,開關損耗小;輸入阻抗高,驅(qū)動功率小;頻率特性好;跨導高度線性。特別值得指明出的是,它具有負的溫度系數(shù),沒有雙極功率的二次穿問題,安全工作出了區(qū)大。因此,不論是開關應用還是線性應用,VDMOS都是理想的功率器件。
現(xiàn)在,VDMOS器件已廣泛應用于各種領域,包括電機調(diào)速、逆變器、不間熠電源、開關電源、電子開關、高保真音響、汽車電器和電子鎮(zhèn)流器等。由于VDMOS的性能價格比已優(yōu)于比極功率器件,它在功率器件市聲中的份額已達42%。并將繼續(xù)上升。
小功率MOS管是橫向?qū)щ娖骷?/p>
電力MOSFET大都采用垂直導電結(jié)構(gòu),又稱為VMOSFET(Vertical MOSFET)。
按垂直導電結(jié)構(gòu)的差異,分為利用V型槽實現(xiàn)垂直導電的VVMOSFET和具有垂直導電雙擴散MOS結(jié)構(gòu)的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET)。
這里主要以VDMOS器件為例進行討論。
電力MOSFET的工作原理(N溝道增強型VDMOS)
截止:漏源極間加正電源,柵源極間電壓為零。
P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏,漏源極之間無電流流過。
導電:在柵源極間加正電壓UGS
當UGS大于UT時,P型半導體反型成N型而成為反型層,該反型層形成N溝道而使PN結(jié)J1消失,漏極和源極導電 。
本書介紹了電力電子器件的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、特性參數(shù)及基本應用方法。內(nèi)容包括半導體器件理論基礎、二極管(包括普通整流二極管、肖特基二極管、普通快恢復二極管、FRED等)和晶體管、晶閘管及其派生器件、GTR和GTO、功率MOS(包括溝槽柵MOS和VDMOS同步整流)、SIT和SITH、IGBT(包括NPT-IGBT、PT-IGBT、Sense IGBT等)、IPM、MCT和器件散熱問題。
本書的內(nèi)容是電力電子技術(shù)中關于電力電子器件及其應用技術(shù)的重要部分,較全面地反映了電力電子器件自20世紀90年代以來的最新成就。這些內(nèi)容是確定和解決各種具體的電力電子電路及裝置疑難問題的不可替代的基礎。本書的使用對象是工業(yè)電氣自動化專業(yè)和電力電子專業(yè)的本科和??茖W生,碩士研究生也可參考選用。
本書對具體從事開關電源、UPS、逆變焊機、逆變器等具體電力電子裝置的開發(fā)研制、生產(chǎn)和維修人員也有較大的參考價值;也可作為應用、制造和推廣銷售電力電子器件的工程師的參考書。