1 概述

MOSFET的中文称呼是金属氧化物半导体场效应晶体管，也叫绝缘栅场效应晶体管，缩写为MOSFET，简称MOS管。功率MOSFET是一类导电沟道槽布局特别的场效应管，它是继MOSFET今后新睁开起来的高效、功率开关器件。它不但担当了MOS场效应管输入阻抗高（≥108?）、驱动电流小（0.1μA摆布）的长处，还具备耐压高（最高可耐压1200V）、任务电流大（1.5A～100A）、输入功率高、跨导线性好、开关速率快等优异特征。恰是因为它将电子管与功率晶体管的长处集于一身，是以在开关电源、逆变器、电压缩小器、功率缩小器等电路中取得遍及利用。
2 分类
MOS管是一种单极性载流子到场导电的半导体器件。根据导电沟道的载流子能够别离为N沟道和P沟道。假设导电沟道的载流子是电子，则称为N沟道；假设载流子是空穴，则称为P沟道。MOS管的导电沟道，能够在制作进程中组成，也能够颠末接通内部电源组成，当栅压即是零时就存在沟道（即在制作时组成的）称为耗尽型，在施加内部电压后才组成沟道的称为加强型。根据导电沟道和沟道组成的进程两点来分类，MOS管能够分为：P沟加强型MOS管、P沟耗尽型MOS管、N沟加强型MOS管和N沟耗尽型MOS管。图四类MOSFET和它们的图形标记。功率MOSFET通俗很少接纳P沟道，因为空穴的迁徙率比电子的迁徙率低，不异的沟道尺寸，P沟道的晶体管比N沟道的导通电阻大。

3 任务道理

功率MOS管是从小功率MOS管睁开来的。但在布局上，它们之间相差很大，为了更好地理解功率MOSFET的机理，起首来回忆一下小功率场效应管的机理。以下以N沟道加强型小功率MOSFET的布局来申明MOS管的道理。

图1是N沟道加强型小功率MOSFET的布局表现图。
N沟道加强型MOS管是把一块低搀杂的P型半导体作为衬底，在衬底下面用分散的体例组成两各重搀杂的N＋区，而后在P型半导体上天生很薄的一层二氧化硅绝缘层，而后在两个重搀杂的N+区上端用光刻的方法刻蚀掉二氧化硅层，显现N+区，最初在两个N+区的外表和它们之间的二氧化硅外表用蒸发或溅射的方法喷涂一层金属膜，这三块金属膜组成了MOS管的三个电极，别离称为源极(S)、栅极(G)和漏极(D)。MOSFET的特征能够用转移特征曲线和漏极输入特征曲线来表征。转移特征是指在漏源之间的电压UDS在某一牢固值时，栅极电压UGS与绝对应的漏极电流ID之间的干系曲线。图3是某种场效应管的转移特征。

图MOS管的漏极输入特征场效应晶体管的输入特征能够别离为四个地区：可变电阻区、停止区、击穿区和恒流区。 可变电阻区（UDS

在这个地区内，UDS增添时，ID线性增添。在导电沟道靠近夹断时，增加变缓。在低UDS分隔夹断电压较大时，MOS管相称于一个电阻，此电阻跟着UGS的增大而减小。停止区（UGS

击穿区在相称大的漏－源电压UDS地区内，漏极电流类似为一个常数。当UDS加小道必然数值今后，漏极PN结爆发击穿，泄电流快速增大，曲线上翘，进入击穿区。饱和区（UDS>UGS-UT）在上述三个地区保卫的地区即为饱和区，也称为恒流区或缩小区。功率MOSFET利用在开关电源和逆变器等功率变更中，便是任务在停止区和击穿区两个区。

4 布局特征
图中MOSFET的布局是不适合利用在大功率的场合，启事是两个方面的。一方面是布局上小功率MOSFET三个电极在一个立体上，沟道不能做得很短，沟道电阻大。别的一方面是导电沟道是由外表感到电荷组成的，沟道电流是外表电流，要加大电流容量，就要加大芯片面积，如许的布局要做到很大的电流能够性也很小。为了遏止MOSFET的载流本领太小和导通电阻大的困难，在大功率MOSFET中通常接纳两种手艺，一种是将数百万个小功率MOSFET单胞并联起来，前进MOSFET的载流本领。别的一种手艺便是对MOSFET的布局中断改良，接纳一种垂直V型槽布局。图3是V型槽MOSFET布局剖面图。

图3V型槽MOSFET布局剖面图在该布局中，漏极是从芯片的反面引出，以是ID不是沿芯片程度标的目的勾当，而是自重搀杂N区（源极S）解缆，颠末P沟道流入轻搀杂N漂移区，最初垂直向下到达漏极D。电流标的目的如图中箭头所示，因为畅通截面积增大，以是能颠末大电流。在不异的电流密度下，体积也大大削减。

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