VDMOS 結構介紹:
上圖簡單畫出了 VDMOS 管的結構示意, VDMOS 管主要應用在大功率場合。 VDMOS 的意思是垂直導電雙擴散結構,與 VVMOS 管不同,它不利用 V 型導電槽構成導電溝道,而是利用兩次擴散形成的 P 型區和 N +型區,在硅片表面處的結深度之差形成導電溝道。電流在溝道內沿表面流動,然后垂直地被漏極接收。 VDMOS 是 MOS 管大功率化邁出的一大步。
vDMos 管的襯底是重攙雜單晶硅片,其上外延生長一個高阻 N 一型層[最終成為漂移區,該層電阻率以及外延厚度決定了器件的耐壓水平]
,在 N-外延上經過 P 型和 N 型的兩次擴散,形成 N+_N-_P_N+結構。如果在 P 型區做金屬歐姆接觸電極,就構成了雙極型 NPN 晶體管,實際上, P 區并不直接引出電極,而是形成一個 MOS 柵結構。若電流 Id 從N+漏極沿圖中的虛線經過N-區流向N+源極時,間隔著一個 P 型體區,由兩次擴散形成的結深度差形成溝道。柵極為零偏壓時, Id 被 P 型體區阻隔,漏源之間的電壓 VdS 加在 P_N-反向結上,整個器件處于阻斷狀態。當柵極正偏壓超過閩值電壓 Vt 時,溝道由 P 型變成 N+區型,這個反型的溝道成為了 Id 的電流通道,整個器件又處于導通狀態。它依靠 N+型溝道來導電,所以稱之為 N 溝道 VDMOS 管。若將各個半導體層型全部更換稱反型,就得到 P 溝道 VDMOS 管。因為電子的遷移率比空穴高三倍左右,從而減小導通電阻或增加導通電流,或減小硅面積都常用 N 溝道工藝。若需要 P 溝道器件時,成本價格都會比較局。