功率场效应晶体管MOSFET-Read.PDF

12-1 功率场效应晶体管 MOSFET 功率场效应晶体管MOSFET 摘要：文中阐述了 MOSFET的结构、工作原理、静态、动态特性，并对动态特性的改进 进行了论述，简介了 MOSFET的驱动电路及其发展动态。 关键词：MOSFET 结构 特性 驱动电路 发展 Abstract:This paper elaborate MOSFET frame、work elements、static state、 dynamic characteristic，right dynamic characteristic improve on carry out discuss， brief introduction MOSFET drive circuit and develop dynamic。 Keywords: MOSFET frame characteristic drive circuit develop 1.概述 MOSFET的原意是：MOS（Metal Oxide Semiconductor金属氧化物半导体），FET（Field Effect Transistor场效应晶体管），即以金属层（M）的栅极隔着氧化层（O）利用电场的 效应来控制半导体（S）的场效应晶体管。 功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的 MOS型（Metal Oxide Semiconductor FET）,简称功率 MOSFET （Power MOSFET）。结型功率场效应晶体管 一般称作静电感应晶体管（Static Induction Transistor——SIT）。其特点是用栅极电压 来控制漏极电流，驱动电路简单，需要的驱动功率小，开关速度快，工作频率高，热稳定性 优于 GTR，但其电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过 10kW的电力电子装置。 2.功率 MOSFET 的结构和工作原理 功率 MOSFET的种类：按导电沟道可分为 P沟道和 N沟道。按栅极电压幅值可分为；耗 尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于 N（P）沟道器件，栅 极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率 MOSFET主要是 N沟道增强型。 2.1.功率 MOSFET的结构 功率 MOSFET的内部结构和电气符号如图 1所示；其导通时只有一种极性的载流子（多 子）参与导电，是单极型晶体管。导电机理与小功率 MOS管相同，但结构上有较大区别，小 地址（ADD）：无锡市南长街 364 号 电话（Tel）：0510 网址（Http）：Http:// 传真（Fax）：0510 邮箱（E-mail）：tjhua@ 邮编（ZIP）：214023 12-2 功率场效应晶体管 MOSFET 功率 M管是横向导电器件，功率 MOSFET大都采用垂直导电结构，又称为 VMOSFET（Vertical MOSFET），大大提高了 MOSFET器件的耐压和耐电流能力。 按垂直导电结构的差异，又分为利用 V型槽实现垂直导电的 VVMOSFET和具有垂直导电 双扩散 MOS结构的 VDMOSFET（Vertical Double-diffused MOSFET），本文主要以 VDMOS 器 件为例进行讨论。 功率 MOSFET为多元集成结构，如国际整流器公司（International Rectifier）的 HEXFET 采用了六边形单元；西门子公司（Siemens）的 SIPMOSFET采用了正方形单元；摩托罗拉公 司（Motorola）的 TMOS采用了矩形单元按“品”字形排列。 2.2.功率 MOSFET的工作原理