V-MOS場效應管
出處:feng_zc 發(fā)布于:2008-04-23 10:13:24
1.V-MOS場效應管的結(jié)構(gòu)
V-MOS場效應管的結(jié)構(gòu)如圖所示。它是在N+襯底上的N-外延層上,先后進行P-型區(qū)和N+型區(qū)兩次選擇擴散,然后利用硅的各向異性刻蝕技術(shù),刻蝕出V形槽。漏極從芯片的背面引出,源極及柵極在V形槽的兩個臂上制成。
當給源極和漏極間加上電壓UDS,若柵極電位為零或負,由于PN結(jié)反向偏置,漏極與源極間沒有電流流過,ID=O;當柵極接大正電壓時,由于電荷感應,在 P-型區(qū)感應出電子,由于電子的積累,形成了N型溝道。該溝道連通了N+型區(qū)和N-型區(qū),在源極和漏極之間便產(chǎn)生了電流,電流的大小取決于柵極上正電壓的大小。

N溝道增S雖型V-MOS場效應管結(jié)構(gòu)示意圖
2.V-MOS場效應管的特點
(1)輸入阻抗高
從結(jié)構(gòu)上可以看出,由于柵極間是SiO2層,所以柵極和源極間的直流電阻,就是SiO2層的絕緣電阻,一般為1X108Ω。V-MOS管的輸入電容比半導體三極管的輸入電容要小,一般小于5OOpF,所以V-MOS管的交流輸入阻抗也很高。
(2)驅(qū)動電流和驅(qū)功率小
V-MOS管屬功率型場效應管,但其驅(qū)動電流卻很小,一般為100nA。驅(qū)動功率也很小,一般認識為只要有電壓便可驅(qū)動。
(3)開關(guān)速度快
V-MOS功率器件的開關(guān)速度比半導體功率三極管要快得多,一般低壓V-MOS管的開關(guān)時間為1Ons數(shù)量級;高壓V-MOS功率管的開關(guān)時間為1OOμs數(shù)量級。
(4)通頻帶寬,高頻特性好
由于V-MOS功率管的載流子的運動是快速的漂移運動,同時漂移距離也很短,為1~1.5μm,所以V-MOS管功率增益隨頻率變化極小,通頻帶寬,有良好的高頻特性。
(5)跨導呈高度線性
由于V-MOS管的溝道長度在1~2μm之間,所以載流子極易飽和。飽和后的跨導gm基本上為一常數(shù),不隨電流大小而變化,呈現(xiàn)出高度的線性。
(6)電流自動調(diào)節(jié)能力強,熱穩(wěn)定性好
V-MOS管的溝道電阻具有正的溫度系數(shù),器件的電流具有負的溫度系數(shù),因而V-MOS功率管具有良好的電流自動調(diào)節(jié)能力。V-MOS功率管具有均勻溫度分布能力,熱穩(wěn)定性好。
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