VMOS功率場效應管簡介
VMOS功率場效應管簡介
通常提高MOS管功率容量的辦法是:采用縱向(垂直)導電溝道和大規模集成電路技術,將許多小功率MOS管的管芯并聯起來擴大電路,減小導通電阻,構成功率MOS管。
以N溝道MOS管(NMOS)為例,介紹這種具有縱向結構的V型MOS管(V
MOSFET)的結構特點。圖3.9是其結構剖面圖。它以N+型硅材料作襯底(形成漏極D),并在此基礎上依次制作出低摻雜的N-外延層、P型區
(導電溝道)和高摻雜的N+區(形成源極S)。穿過N+區和P區,刻蝕成一個V型槽,并在表面生長一層SiO2,再覆蓋一層金屬作為柵極G。

當柵極加正電壓時,在氧化膜下的P型層兩邊表面上形成導電溝道。在漏源之間加正電壓(UGS>0),則電子從源極通過兩個溝道,達到N-外延層,再通過N+襯底流入漏極,可見電子沿導電溝道的運動是縱向的。
由于功率MOS管的漏區面積大,有利于散熱,且P層與N-外延層形成一反偏的PN結,它的耗盡層大多位于摻雜更輕的外延層中,因此漏極與源極之間的反向擊穿電壓較高,有利于制作成大功率器件。目前,有的功率MOS管耐壓可達1000V以上,最大連續電流200A。
V型MOS管有
開關速度高、驅動電流小、過載能力強、易于并聯等特點,但MOS管與雙極型
晶體管相比,其低頻損耗大,且易受靜電破壞,所以應用時需加保護電路。