VDMOS管基本簡介

80年代以來，迅猛發(fā)展的超大規(guī)模集成電路技術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管是橫向導電器件。

電力MOSFET大都采用垂直導電結構，又稱為VMOSFET（Vertical MOSFET）。

按垂直導電結構的差異，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結構的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J1消失，漏極和源極導電 。

雙向晶閘管的發(fā)展現(xiàn)狀在我國精管行業(yè)發(fā)展很快。國內分立器件廠商的主要產品以硅基二極管、三極管和晶閘管為主，國際功率半導體器件的主流主品功率MOS器件只是近年來才有所涉及，且主要為平面柵結構的VDMOS器件，IGBT還處于研發(fā)階段。寬禁帶半導體器件主要是以微波功率器件(SiCMESFET和GaNHEMT)為主，尚未有針對市場應用的寬禁帶半導體產品器件的產品研發(fā)。

一、普通二極管、三極管國內的自給率已經很高，但是在高檔的功率二極管，大部分還依賴進口，國內的產品性能還有不小的差距。

二、ABB晶閘管類器件產業(yè)成熟，種類齊全，普通晶閘管、快速晶閘管、超大功率晶閘管、光控晶閘管、雙向晶閘管、逆導晶閘管、高頻晶閘管都能生產。中國南車集團當前可以生產6英寸、4000A、8500V超大功率晶閘管，居世界領先水平，已經在我國的機車上大量使用，為我國的鐵路現(xiàn)代化建設做出了貢獻。

三、在功率管領域，逐步有國內的企業(yè)技術水平上升到MOS工藝，MOSFET的產業(yè)有一定規(guī)模，進入21世紀后，這類器件的產品已批量進入市場，幾十安培、200V的器件在民用產品上獲得了廣泛應用，進口替代已然開始。

四、IGBT、FRD(快恢復二極管)已經有所突破，F(xiàn)RD初見規(guī)模。IGBT從封裝起步向芯片設計制造發(fā)展，從PT結構向NPT發(fā)展，溝槽工藝正在開發(fā)中。IGBT產品進入中試階段，

五、在電源管理領域，2008年前十名都見不到國內的企業(yè)。

一、設計:國內IGBT還處于研制階段，還沒有商品化的IGBT投入市場，我國IGBT芯片的產業(yè)化道路比較漫長。目前國內的民營和海歸人士設立的公司已經研發(fā)出了低端的IGBT產品，如常州宏微、嘉興斯達。南車集團就不說了。

二、制造:IGBT對于技術要求較高，國內企業(yè)還沒有從事IGBT生產?？紤]到IP保護以及技術因素的限制，外資IDM廠商也沒有在國內進行IGBT晶圓制造和封裝的代工。華虹NEC和成芯的8寸線、華潤上華和深圳方正的6寸線均可提供功率器件的代工服務。

三、封裝:我國只有少數(shù)企業(yè)從事中小功率IGBT的封裝，而且尚未形成規(guī)?；a，在IGBT芯片的產業(yè)化以及大功率IGBT封裝領域的技術更是一片空白。

一、BCD工藝已從無到有，從低壓向高壓發(fā)展，從硅基向SOI基發(fā)展。

二、從封裝起步向芯片設計制造發(fā)展，從PT結構向NPT發(fā)展，溝槽工藝正在開發(fā)中。