功率MOSFET.是一种类型的Mosfet.这是特别意味着处理高水平的功率。这些表现出高的开关速度,并且可以在低电压水平的情况下与其他正常MOSFET进行比较好。然而,它的操作原理类似于任何其他一般MOSFET的原则。最广泛使用的功率MOSFET是N沟道增强 - 模式或P沟道增强模式或N沟道耗尽模式本质上。
此外,存在各种各样的功率MOSFET结构,如垂直扩散MOS(VDMOS)或双扩散MOS或DMOS,UMOS或TRENCH-MOS,VMOS等。图1显示了由N-衬底制成的N基板VDMOS和使用双扩散过程将P和N +区域嵌入到其中的n外延层。
这里,当栅极到源电压为正电压时,该通道形成在p型区域中。最重要的是,这里,源极终端放置在形成垂直结构的漏极(D)端子上。结果,在VDMOS中,电流在源极和漏极端子之间垂直地流过源极和漏极端子,通过众多N +源进行平行传导。结果,设备在其ON状态下提供的电阻DS(开)远低于正常MOSFET的情况,使它们能够处理高电流。这抵抗性该设备被视为加倍当前的增量约6%(图2a)。另一方面是rDS(开)受结温Tj(图2b)并且被认为是正的。
与此类似,我们甚至可以具有P衬底功率MOSFET.假设我们用p型材料代替n型材料,然后将其极性反转电压应用。然而,他们表现出更高的rDS(开)与N基板装置相比,它们使用孔作为其大多数电荷载体而不是电子。然而,这些优选用作降压转换器。
虽然正常的结构Mosfets.并且电源MOSFET被视为不同,其工作背后的基本原理保持不变。也就是说,在它们中的两个中,传导通道的形成是相同的,除了在栅极端子处施加的合适偏压导致反转层。
结果,由它们中的任何一个表现出的传递特性(图3a)和输出特性(图3b)几乎相同。
此外,应注意,在基于垂直结构的功率MOSFET的情况下,外延层的掺杂和厚度决定电压额定值,而沟道宽度决定其电流额定值。这是原因,因为它们可以维持高封闭电压和高电流,使其适用于低功率开关应用。然而,甚至存在横向结构的MOSFET,其表现得更好地与基于垂直结构的设计,特别是在饱和的操作区域中,能够在高端音频放大器中使用它们。其他功率MOSFET的优势这一事实是,由于它们的正向电压降随着温度的增加而增加,它们可以并联增加,这在其所有组件中确保了相同的电流分布。电源MOSFET.广泛用作电源的一部分,DC-DC转换器和低压电机控制器。