功率MOSFET的基本特性
動(dòng)態(tài)特性MOSFET其測試電路和開關(guān)過程。開通過程;開通延遲時(shí)間td(on)—Up前沿時(shí)刻到UGS=UT并開始出現(xiàn)iD的時(shí)刻間的時(shí)間段;上升時(shí)間tr—UGS從UT上升到MOSFET進(jìn)入非飽和區(qū)的柵壓UGSP的時(shí)間段;iD穩(wěn)態(tài)值由漏極電源電壓UE和漏極負(fù)載電阻決定。UGSP的大小和iD的穩(wěn)態(tài)值有關(guān),UGS達(dá)到UGSP后,在up作用下繼續(xù)升高直至達(dá)到穩(wěn)態(tài),但iD已不變。開通時(shí)間ton—開通延遲時(shí)間與上升時(shí)間之和。
關(guān)斷延遲時(shí)間td(off)—Up下降到零起,Cin通過RS和RG放電,UGS按指數(shù)曲線下降到UGSP時(shí),iD開始減小為零的時(shí)間段。下降時(shí)間tf—UGS從UGS
P繼續(xù)下降起,iD減小,到UGS
MOSFET的開關(guān)速度MOSFET的開關(guān)速度和Cin充放電有很大關(guān)系,使用者無法降低Cin,但可降低驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)阻Rs減小時(shí)間常數(shù),加快開關(guān)速度,MOSFET只靠多子導(dǎo)電,不存在少子儲(chǔ)存效應(yīng),因而關(guān)斷過程非常迅速,開關(guān)時(shí)間在10~100ns之間,工作頻率可達(dá)100kHz以上,是主要電力電子器件中比較高的。場控器件靜態(tài)時(shí)幾乎不需輸入電流。但在開關(guān)過程中需對輸入電容充放電,仍需一定的驅(qū)動(dòng)功率。開關(guān)頻率越高,所需要的驅(qū)動(dòng)功率越大。 功率MOSFET具有較高的可靠性。無錫功率器件MOS產(chǎn)品選型聯(lián)系方式
SGT MOSFET,即屏蔽柵溝槽MOSFET(Shielded Gate Trench MOSFET),是一種半新型的功率半導(dǎo)體器件。它基于傳統(tǒng)溝槽MOSFET技術(shù),并通過結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)來提升性能,特別是在降低導(dǎo)通電阻和開關(guān)損耗方面表現(xiàn)出色。接下來,我們將詳細(xì)介紹SGT MOSFET的特點(diǎn)、優(yōu)勢以及應(yīng)用領(lǐng)域。
SGT MOS的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)創(chuàng)新是將傳統(tǒng)MOSFET的單柵極拆分為兩個(gè)柵極:
控制柵(Control Gate):位于溝槽頂部,直接控制溝道的開啟與關(guān)閉,與傳統(tǒng)MOSFET柵極功能類似。
屏蔽柵(Shield Gate):位于溝槽側(cè)壁或底部,通常與源極連接(而非漏極),通過電場屏蔽效應(yīng)優(yōu)化器件內(nèi)部的電場分布。垂直溝槽結(jié)構(gòu):電流路徑垂直于芯片表面,縮短漂移區(qū)長度(Drift Region),降低導(dǎo)通電阻(Rds(on))。 廣西什么是功率器件MOS產(chǎn)品選型SOT-89 帶散熱片的表面貼裝,適用于較高功率的小信號(hào)MOSFET。
超結(jié)MOS的工藝原理在傳統(tǒng)的高壓MOSFET中,導(dǎo)通電阻隨著器件耐壓的增加呈現(xiàn)出立方關(guān)系增長,這意味著在高壓下,器件的導(dǎo)通電阻非常高,影響效率。而超結(jié)MOS通過在漂移區(qū)內(nèi)構(gòu)建縱向的P型和N型層,使得電場在縱向方向上得到優(yōu)化。這種結(jié)構(gòu)可以在保持高耐壓的同時(shí),大幅降低導(dǎo)通電阻。具體的工藝流程可分為以下幾個(gè)步驟:
1、摻雜與離子注入在超結(jié)MOS的漂移區(qū),**重要的部分是形成交替的P型和N型摻雜區(qū)。這個(gè)過程需要精細(xì)的摻雜控制:
(1)離子注入通過離子注入工藝,分別在器件的漂移區(qū)進(jìn)行P型和N型雜質(zhì)的注入。離子注入的深度和濃度需要非常精確的控制,確保后續(xù)的超結(jié)結(jié)構(gòu)能夠均勻分布。
(2)多次摻雜與注入通常需要多次重復(fù)摻雜和注入過程,以在漂移區(qū)形成多個(gè)交替的P型和N型區(qū)域。
按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度分類:
1.半控型器件,例如晶閘管;
2.全控型器件,例如GTO(門極可關(guān)斷晶閘管)、GTR(電力晶體管),Power MOSFET(電力場效應(yīng)晶體管)、IGBT(絕緣柵雙極晶體管);
3.不可控器件,例如電力二極管。
按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號(hào)的性質(zhì)分類:
1.電壓驅(qū)動(dòng)型器件,例如IGBT、Power MOSFET、SITH(靜電感應(yīng)晶閘管);
2.電流驅(qū)動(dòng)型器件,例如晶閘管、GTO、GTR。
根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的有效信號(hào)波形分類:
1.脈沖觸發(fā)型,例如晶閘管、GTO;
2.電子控制型,例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。
按照電力電子器件內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況分類:
1.雙極型器件,例如電力二極管、晶閘管、GTO、GTR;
2.單極型器件,例如PowerMOSFET、SIT、肖特基勢壘二極管;
3.復(fù)合型器件,例如MCT(MOS控制晶閘管)、IGBT、SITH和IGCT。 功率器件廣泛應(yīng)用于需高效電能轉(zhuǎn)換的場景。
晶體管外形封裝(TO)
TO封裝作為早期的封裝規(guī)格,涵蓋諸如TO-3P、TO-247等多種設(shè)計(jì)。這種封裝形式以其高耐壓和強(qiáng)抗擊穿能力著稱,適用于中高壓、大電流的MOS管。在現(xiàn)代應(yīng)用中,TO封裝逐漸向表面貼裝式發(fā)展。
雙列直插式封裝(DIP)
DIP封裝以其兩排引腳設(shè)計(jì)而聞名,被設(shè)計(jì)為插入到具有相應(yīng)DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座中。DIP封裝還有其緊縮版——SDIP(Shrink DIP)。DIP封裝類型多樣,包括多層陶瓷雙列直插式DIP等,其優(yōu)勢在于與主板的兼容性較好。然而,DIP封裝由于其較大的封裝面積和厚度,可靠性相對較低。
外形晶體管封裝(SOT)
SOT是一種貼片型小功率晶體管封裝,其常見類型包括SOT23、SOT89等。這種封裝以小巧體積和良好可焊性見稱,廣泛應(yīng)用于低功率場效應(yīng)管中。
小外形封裝(SOP)
SOP(Small Out-Line Package)是一種表面貼裝型封裝方式,其引腳以L字形從封裝兩側(cè)引出。SOP封裝常用于MOSFET的封裝,其以塑料材質(zhì)輕便簡潔的封裝形式贏得廣泛應(yīng)用。為了適應(yīng)更高性能要求,又發(fā)展了諸如TSOP等新型封裝。
四邊無引線扁平封裝(QFN)
QFN是一種四邊配置有電極接點(diǎn)的封裝方式,其特點(diǎn)是無引線和具備優(yōu)異的熱性能。其應(yīng)用主要集中在微處理器等領(lǐng)域,提供更優(yōu)的散熱能力。 隨著科技的不斷進(jìn)步,功率半導(dǎo)體器件也在持續(xù)演進(jìn)。無錫功率器件MOS產(chǎn)品選型聯(lián)系方式
MOSFET其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在有較寬的安全工作區(qū)而不會(huì)產(chǎn)生熱點(diǎn),并且具有正的電阻溫度系數(shù),因此適合進(jìn)行并聯(lián)使用。無錫功率器件MOS產(chǎn)品選型聯(lián)系方式
功率場效應(yīng)晶體管及其特性一、 功率場效應(yīng)晶體管是電壓控制器件,在功率場效應(yīng)晶體管中較多采用的是V溝槽工藝,這種工藝生產(chǎn)地管稱為VMOS場效應(yīng)晶體管,它的柵極做成V型,有溝道短、耐壓能力強(qiáng)、跨導(dǎo)線性好、開關(guān)速度快等優(yōu)點(diǎn),故在功率應(yīng)用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,出現(xiàn)一種更好的叫TMOS管,它是在VMOS管基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的,沒有V形槽,只形成了很短的導(dǎo)通溝槽。二、 功率場效應(yīng)晶體管的基本參數(shù)及符號(hào)1.極限參數(shù)和符號(hào)(1) 漏源極間短路時(shí),柵漏極間的耐壓VGDS(2) 漏源極間開路時(shí),柵漏極間的耐壓VGSO(3) 柵源極在規(guī)定的偏壓下,漏源極間耐壓VDSX(4) 擊穿電壓BVDS(5) 柵極電流IG(6) 比較大漏電極耗散功率PD(7) 溝道溫度TGH,存儲(chǔ)溫度TSTG2.電氣特性參數(shù)和符號(hào)(1) 柵極漏電電流IGSS(2) 漏極電流IDSS(3) 夾斷電壓VP(4) 柵源極門檻極電壓VGS(th)(5) 導(dǎo)通時(shí)的漏極電流ID(on)(6) 輸入電容Ciss(7) 反向傳輸電容Crss(8) 導(dǎo)通時(shí)的漏源極間電阻RDS(on)(9) 導(dǎo)通延時(shí)時(shí)間td(on)(10)上升時(shí)間tr(11)截止延時(shí)時(shí)間td(off)(12)下降時(shí)間tf這些參數(shù)反映了功率場效應(yīng)晶體管在開關(guān)工作狀態(tài)下的瞬間響應(yīng)特性,在功率場效應(yīng)晶體管用于電機(jī)控制等用途時(shí)特別有用。無錫功率器件MOS產(chǎn)品選型聯(lián)系方式
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