VDMOS概述
垂直雙擴(kuò)散金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管
VDMOS兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優(yōu)點(diǎn),無(wú)論是開關(guān)
應(yīng)用還是線形應(yīng)用,VDMOS都是理想的功率器件,VDMOS主要
應(yīng)用于電機(jī)調(diào)速、逆變器、不間斷電源、電子開關(guān)、高保真音響、汽車電器和電子鎮(zhèn)流器等。
特征: 接近無(wú)限大的靜態(tài)輸入阻抗特性,非??斓拈_關(guān)時(shí)間,導(dǎo)通電阻正溫度系數(shù),近似常數(shù)的跨導(dǎo), 高dV/dt。
制造過(guò)程: 先在重?fù)诫sN襯底上生長(zhǎng)一層N型外延層,由P型基區(qū)與N源區(qū)的兩次橫向擴(kuò)散結(jié)深之差形成溝道,這兩個(gè)區(qū)域在離子注入過(guò)程中都是通過(guò)柵自對(duì)準(zhǔn)工藝注入各自的摻雜雜質(zhì)。
,它是一個(gè)單向開啟的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置,按靜壓差來(lái)調(diào)整開啟度,用重錘的位置來(lái)平衡風(fēng)壓。通過(guò)余壓閥的風(fēng)量一般在100-1200m3/h之間,維持壓差在5-40Pa之間。
本型手搖泵抽吸液體之溫度在60℃以下(系指皮碗式泵)。其性能范圍;流量為15-59升/分,最大揚(yáng)程為30米。本型手搖泵結(jié)構(gòu)緊湊,式樣大方美觀,使用方便可靠,所制造的本型泵有:S-25、S-38及SH-...
閥桿是閥門重要部件,用于傳動(dòng),上接執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者手柄,下面直接帶動(dòng)閥芯移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)閥門開關(guān)或者調(diào)節(jié)作用。
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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(dá)到此目的,傳統(tǒng)的做法是,源極需要進(jìn)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(jìn)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(dá)到原來(lái)的目的。諸如,通過(guò)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(jìn)行源區(qū)注入;利用凸出溝槽的多晶硅做屏蔽進(jìn)行源區(qū)注入。這些辦法都可簡(jiǎn)化工藝流程,縮短制造周期,節(jié)約制造成本,增強(qiáng)器件可靠性,提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
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VDMOS場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管具有雙極型和一般MOS器件的優(yōu)點(diǎn)。但這種器件作為高速高位開關(guān)電路應(yīng)用時(shí) ,由于驅(qū)動(dòng)電壓發(fā)生電路的設(shè)計(jì)中存在某些因素會(huì)影響整個(gè)開關(guān)電路的性能和整個(gè)電路的體積、重量和價(jià)格。針對(duì)這些影響因素 ,設(shè)計(jì)了一個(gè)VDMOS高速高位開位電路。該電路具有開關(guān)速度高 ,體積小 ,重量輕、價(jià)格廉等優(yōu)點(diǎn)。該電路經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用 ,在開關(guān)技術(shù)性能方面取得了滿意的結(jié)果
80年代以來(lái),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(dǎo)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(yīng)功率晶體管。
這種電流垂直流動(dòng)的雙擴(kuò)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(dǎo)體表面反型,形成導(dǎo)電溝道,于是漏極和源極之間流過(guò)適量的電流
VDMOS兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優(yōu)點(diǎn)。與雙極晶體管相比,它的開關(guān)速度,開關(guān)損耗小;輸入阻抗高,驅(qū)動(dòng)功率小;頻率特性好;跨導(dǎo)高度線性。特別值得指明出的是,它具有負(fù)的溫度系數(shù),沒(méi)有雙極功率的二次穿問(wèn)題,安全工作出了區(qū)大。因此,不論是開關(guān)應(yīng)用還是線性應(yīng)用,VDMOS都是理想的功率器件。
現(xiàn)在,VDMOS器件已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,包括電機(jī)調(diào)速、逆變器、不間熠電源、開關(guān)電源、電子開關(guān)、高保真音響、汽車電器和電子鎮(zhèn)流器等。由于VDMOS的性能價(jià)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(dá)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(dǎo)電結(jié)構(gòu),又稱為VMOSFET(Vertical MOSFET)。
按垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的差異,分為利用V型槽實(shí)現(xiàn)垂直導(dǎo)電的VVMOSFET和具有垂直導(dǎo)電雙擴(kuò)散MOS結(jié)構(gòu)的VDMOSFET(Vertical Double-diffused MOSFET)。
這里主要以VDMOS器件為例進(jìn)行討論。
電力MOSFET的工作原理(N溝道增強(qiáng)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(wú)電流流過(guò)。
導(dǎo)電:在柵源極間加正電壓UGS
當(dāng)UGS大于UT時(shí),P型半導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)用方法。內(nèi)容包括半導(dǎo)體器件理論基礎(chǔ)、二極管(包括普通整流二極管、肖特基二極管、普通快恢復(fù)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(wèn)題。
本書的內(nèi)容是電力電子技術(shù)中關(guān)于電力電子器件及其應(yīng)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(jì)90年代以來(lái)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(wèn)題的不可替代的基礎(chǔ)。本書的使用對(duì)象是工業(yè)電氣自動(dòng)化專業(yè)和電力電子專業(yè)的本科和??茖W(xué)生,碩士研究生也可參考選用。
本書對(duì)具體從事開關(guān)電源、UPS、逆變焊機(jī)、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(jià)值;也可作為應(yīng)用、制造和推廣銷售電力電子器件的工程師的參考書。