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  6. vdmos結(jié)構(gòu)原理與特點(diǎn)-LDMOS及VDMOS比較分析
    • 發(fā)布時(shí)間:2020-06-04 16:50:00
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    vdmos結(jié)構(gòu)原理與特點(diǎn)-LDMOS及VDMOS比較分析
    vdmos介紹
    vdmos結(jié)構(gòu)原理是本文要講述的,80年代以來(lái),迅猛發(fā)展的超大規(guī)模集成電路技術(shù)給高壓大電流半導(dǎo)體注入了新的活力,一批新型的聲控功放器件誕生了,其中最有代表性的產(chǎn)品就是VDMOS聲效應(yīng)功率晶體管。
    這種電流垂直流動(dòng)的雙擴(kuò)散MOS器件是電壓控制型器件。在合適的柵極電壓的控制下,半導(dǎo)體表面反型,形成導(dǎo)電溝道,于是漏極和源極之間流過(guò)適量的電流,VDMOS兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優(yōu)點(diǎn)。與雙極晶體管相比,它的開(kāi)關(guān)速度,開(kāi)關(guān)損耗小;輸入阻抗高,驅(qū)動(dòng)功率小;頻率特性好;跨導(dǎo)高度線性。
    特別值得指明出的是,它具有負(fù)的溫度系數(shù),沒(méi)有雙極功率的二次穿問(wèn)題,安全工作出了區(qū)大。因此,不論是開(kāi)關(guān)應(yīng)用還是線性應(yīng)用,VDMOS都是理想的功率器件。
    現(xiàn)在,VDMOS器件已廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,包括電機(jī)調(diào)速、逆變器、不間熠電源、開(kāi)關(guān)電源、電子開(kāi)關(guān)、高保真音響、汽車(chē)電器和電子鎮(zhèn)流器等。由于VDMOS的性能價(jià)格比已優(yōu)于比極功率器件,它在功率器件市聲中的份額已達(dá)42%。并將繼續(xù)上升。
    vdmos結(jié)構(gòu)原理解析
    vdmos結(jié)構(gòu)
    VDMOS兼有雙極晶體管和普通MOS器件的優(yōu)點(diǎn),無(wú)論是開(kāi)關(guān)應(yīng)用還是線形應(yīng)用,VDMOS都是理想的功率器件,VDMOS主要應(yīng)用于電機(jī)調(diào)速、逆變器、不間斷電源、電子開(kāi)關(guān)、高保真音響、汽車(chē)電器和電子鎮(zhèn)流器等。
    VDMOS接近無(wú)限大的靜態(tài)輸入阻抗特性,非常快的開(kāi)關(guān)時(shí)間,導(dǎo)通電阻正溫度系數(shù),近似常數(shù)的跨導(dǎo), 高dV/dt。
    vdmos結(jié)構(gòu)原理
    vdmos結(jié)構(gòu)原理-vdmos的特點(diǎn)
    1、用柵極電壓來(lái)控制漏極電流
    2、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,需要的驅(qū)動(dòng)功率小
    3、開(kāi)關(guān)速度快,工作頻率高
    4、熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)于GTR
    5、電流容量小,耐壓低,一般只適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置
    LDMOS與VDMOS比較
    縱向雙擴(kuò)散器件 VDMOS(Vertical Double-diffused Metal Oxide Semiconductor)和橫向雙擴(kuò)散器件 LDMOS(Lateral Double-diffused MOSFET)是高壓MOS發(fā)展過(guò)程中的兩種主要結(jié)構(gòu)。
    導(dǎo)通電阻小和版圖面積小是 VDMOS 的主要優(yōu)點(diǎn);但由于它是縱向結(jié)構(gòu),與低壓 CMOS 電路的兼容性較差;為了提升其兼容性,通常在漂移區(qū)下面放置一埋層,然后將漏電流傳輸?shù)焦璞砻妫瑫r(shí)也帶來(lái)了缺點(diǎn):增加了成本,并且工藝也變得復(fù)雜,故對(duì)兼容性要求較高的高低壓集成電路中,VDMOS 使用得很少。
    而作為平面結(jié)構(gòu)的LDMOS與大規(guī)模集成電路的兼容性非常好,且工藝簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),性能穩(wěn)定,因此,在高低壓兼容的集成電路中得到了廣泛的運(yùn)用,例如 LDMOS作為HDTV的PDP顯示屏和汽車(chē)電子的高壓功率放大器件。為了實(shí)現(xiàn)高壓和大電流,LDMOS 版圖面積大,芯片成本高,而導(dǎo)通電阻與擊穿電壓之間的折衷卻是其最大的缺點(diǎn)。
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