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MOSFET二極管 |
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MOSFET(包括SiC-MOSFET)在漏極和源極之間具有一個體二極管。體二極管由源極和漏極之間的pn結構組成,也被稱為“寄生二極管”或“內部二極管”。對于MOSFET而言,體二極管的性能是其中一個重要參數,在實際應用中起著至關重要的作用。
功率MOS場效應晶體管,即MOSFET,其原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金屬氧化物半導體),FET(Field Effect Transistor場效應晶體管),即以金屬層(M)的柵極隔著氧化層(O)利用電場的效應來控制半導體(S)的場效應晶體管。
功率MOSFET的內部結構和電氣符號如圖1所示;其導通時只有一種極性的載流子(多子)參與導電,是單極型晶體管。導電機理與小功率mos管相同,但結構上有較大區別,小功率MOS管是橫向導電器件,功率MOSFET大都采用垂直導電結構,又稱為VMOSFET(Vertical MOSFET),大大提高了MOSFET器件的耐壓和耐電流能力。功率MOSFET為多元集成結構,如國際整流器公司(International Rectifier)的HEXFET采用了六邊形單元;西門子公司(Siemens)的SIPMOSFET采用了正方形單元;摩托羅拉公司(Motorola)的TMOS采用了矩形單元按“品”字形排列。
MOSFET結構中所附帶的本征二極管具有一定的雪崩能力。通常用單次雪崩能力和重復雪崩能力來表達。當反向di/dt很大時,二極管會承受一個速度非常快的脈沖尖刺,它有可能進入雪崩區,一旦其雪崩能力就有可能將器件損壞。作為任一種PN結二極管來說,仔細研究其動態特性是相當復雜的。它們和我們一般理解PN結正向時導通反向時阻斷的簡單概念很不相同。當電流迅速下降時,二極管有一階段失去反向阻斷能力,即所謂反向恢復時間。PN結要求迅速導通時,也會有一段時間并不顯示很低的電阻。在功率MOSFET中一旦二極管有正向注入,所注入的少數載流子也會增加作為多子器件的MOSFET的復雜性。
MOS管即MOSFET,中文全稱是金屬-氧化物半導體場效應晶體管,由于這種場效應管的柵極被絕緣層隔離,所以又叫絕緣柵場效應管。MOSFET又可分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。
MOSFET 是一個三端(柵極、漏極和源極)全控開關。柵極/控制信號發生在柵極和源極之間,其開關端為漏極和源極。柵極本身由金屬制成,使用金屬氧化物與源極和漏極分開。這可以減少功耗,并使晶體管成為用作電子開關或共源放大器的選擇。