MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)是一种用于电力电子领域的器件,能够开关速度快、输入阻抗高、驱动功率低等优点。根据结构的不同,MOSFET 可以分为平面MOSFET 和超结MOSFET 两种。
平面MOSFET 是一种以前的 MOSFET 结构,沟道构成于硅片表面,源极和漏极在同一平面内。这类结构的优点是工艺简单、本钱低,但缺点是导通电阻较大,特别是高压器件,导通电阻会电压的升高而急剧增加。这是由于在高压情况下,增加漂移区的厚度来承受更高的电压,而漂移区的电阻率较高,致使导通电阻增加。
为了克服平面MOSFET 的缺点,人们开发出了超结MOSFET。超结MOSFET 的关键在于其独特的结构,将 P 型搀杂区域(称为 P 柱)垂直引入 N 型漂移区,构成类似于许多个「柱子」的结构。这类结构可以可以地减小漂移区的电阻率,从而下降导通电阻。 具体来讲,超结结构的引入,使得导通电阻仅为以前平面工艺的1/3。
与平面MOSFET 相比,超结MOSFET 能够以下优势:
**更低的导通电阻:**超结结构可以可以下降导通电阻,特别是在高压运用中优势明显。
**更快的开关速度:**超结MOSFET 的米勒电容更小,可以实现更快的开关速度。
**更高的功率密度:**导通电阻和开关消耗的下降,超结MOSFET 可以实现更高的功率密度。
超结MOSFET 的出现,为高压、大电流运用提供了更好的解决方案,被用于开关电源、LED 照明、电动汽车等领域。 比如可以硬换向运用,选择能够快速恢复体二极管的超结MOSFET 显得尤其重要。
总而言之,平面MOSFET 和超结MOSFET 各有优缺点,可以根据具体的运用需求选择适合的器件。对低压、小电流运用,平面MOSFET 依然是一个不错的选择,而对高压、大电流运用,超结MOSFET 则能够明显的优势。