功率MOSFET的工作原理：截止：漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏，漏源極之間無電流流過。導(dǎo)電：在柵源極間加正電壓UGS，柵極是絕緣的，所以不會有柵極電流流過。但柵極的正電壓會將其下面P區(qū)中的空穴推開，而將P區(qū)中的少子—電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面。當(dāng)UGS大于UT（開啟電壓或閾值電壓）時(shí)，柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過空穴濃度，使P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層，該反型層形成N溝道而使PN結(jié)J1消失，漏極和源極導(dǎo)電。一個(gè)完整的MOSFET結(jié)構(gòu)需要一個(gè)提供多數(shù)載流子的源極以及接受這些多數(shù)載流子的漏極。太倉N-CHANNELMOSFET技術(shù)參數(shù)
與常規(guī)MOSFET結(jié)構(gòu)不同，內(nèi)建橫向電場的MOSFET嵌入垂直P區(qū)將垂直導(dǎo)電區(qū)域的N區(qū)夾在中間，使MOSFET關(guān)斷時(shí)，垂直的P與N之間建立橫向電場，并且垂直導(dǎo)電區(qū)域的N摻雜濃度高于其外延區(qū)N-的摻雜濃度。 當(dāng)VGS＜VTH時(shí)，由于被電場反型而產(chǎn)生的N型導(dǎo)電溝道不能形成，并且D，S間加正電壓，使MOSFET內(nèi)部PN結(jié)反偏形成耗盡層，并將垂直導(dǎo)電的N 區(qū)耗盡。這個(gè)耗盡層具有縱向高阻斷電壓，這時(shí)器件的耐壓取決于P與N-的耐壓。因此N-的低摻雜、高電阻率是必需的。廈門高壓MOSFET失效分析在一般分布式MOSFET元件中，通常把基極和源極接在一起，故分布式MOSFET通常為三端元件。
在MOSFET器件應(yīng)用時(shí)除了要考慮器件的電壓、電流、頻率外，還必須掌握在應(yīng)用中如何保護(hù)器件，不使器件在瞬態(tài)變化中受損害。當(dāng)然晶閘管是兩個(gè)雙極型晶體管的組 合，又加上因大面積帶來的大電容，所以其dv/dt能力是較為脆弱的。對di/dt來說，它還存在一個(gè)導(dǎo)通區(qū)的擴(kuò)展問題，所以也帶來相當(dāng)嚴(yán)格的限制。功率MOSFET的情況有很大的不同。它的dv/dt及di/dt的能力常以每納秒（而不是每微秒）的能力來估量。但盡管如此，它也存在動態(tài)性能的限制。這些我們可以從功率MOSFET的基本結(jié)構(gòu)來予以理解。除了器件的幾乎每一部分存在電容以外，還必須考慮MOSFET還并聯(lián)著一個(gè)二極管。同時(shí)從某個(gè)角度看、它還存在一個(gè)寄生晶體管。（就像IGBT也寄生著一個(gè)晶閘管一樣）。這幾個(gè)方面，是研究MOSFET動態(tài)特性很重要的因素。
MOSFET的臨界電壓（threshold voltage）主要由柵極與通道材料的功函數(shù)（work function）之間的差異來決定，而因?yàn)槎嗑Ч璞举|(zhì)上是半導(dǎo)體，所以可以藉由摻雜不同極性的雜質(zhì)來改變其功函數(shù)。更重要的是，因?yàn)槎嗑Ч韬偷紫伦鳛橥ǖ赖墓柚g能隙（bandgap）相同，因此在降低PMOS或是NMOS的臨界電壓時(shí)可以藉由直接調(diào)整多晶硅的功函數(shù)來達(dá)成需求。反過來說，金屬材料的功函數(shù)并不像半導(dǎo)體那么易于改變，如此一來要降低MOSFET的臨界電壓就變得比較困難。而且如果想要同時(shí)降低PMOS和NMOS的臨界電壓，將需要兩種不同的金屬分別做其柵極材料，對于制程又是一個(gè)很大的變量。⒉ 硅—二氧化硅接面經(jīng)過多年的研究，已經(jīng)證實(shí)這兩種材料之間的缺陷（defect）是相對而言比較少的。反之，金屬—絕緣體接面的缺陷多，容易在兩者之間形成很多表面能階，大為影響元件的特性。數(shù)字電路對MOSFET的幫助：使得MOSFET操作速度越來越快，成為各種半導(dǎo)體主動元件中較快的一種。
MOS電容的特性決定了MOSFET的操作特性，但是一個(gè)完整的MOSFET結(jié)構(gòu)還需要一個(gè)提供多數(shù)載流子（majority carrier）的源極以及接受這些多數(shù)載流子的漏極。當(dāng)一個(gè)電壓施加在MOS電容的兩端時(shí)，半導(dǎo)體的電荷分布也會跟著改變?？紤]一個(gè)P型的半導(dǎo)體（空穴濃度為NA）形成的MOS電容，當(dāng)一個(gè)正的電壓VGB施加在柵極與基極端時(shí)，空穴的濃度會減少，電子的濃度會增加。當(dāng)VGB夠強(qiáng)時(shí)，接近柵極端的電子濃度會超過空穴。這個(gè)在P型半導(dǎo)體中，電子濃度（帶負(fù)電荷）超過空穴（帶正電荷）濃度的區(qū)域，便是所謂的反轉(zhuǎn)層（inversion layer）。MOSFET尺寸不斷縮小，可以讓集成電路的效能大幅提升。蘇州DUAL N-CHANNELMOSFET技術(shù)參數(shù)
Vgs，柵源極較大驅(qū)動電壓，這是MOSFET的一個(gè)極限參數(shù)。太倉N-CHANNELMOSFET技術(shù)參數(shù)
NMOS邏輯同樣驅(qū)動能力的NMOS通常比PMOS所占用的面積小，因此如果只在邏輯門的設(shè)計(jì)上使用NMOS的話也能縮小芯片面積。不過NMOS邏輯雖然占的面積小，卻無法像CMOS邏輯一樣做到不消耗靜態(tài)功率，因此在1980年代中期后已經(jīng)漸漸退出市場。功率MOSFET功率晶體管單元的截面圖。通常一個(gè)市售的功率晶體管都包含了數(shù)千個(gè)這樣的單元。主條目：功率晶體管功率MOSFET和前述的MOSFET元件在結(jié)構(gòu)上就有著 的差異。一般集成電路里的MOSFET都是平面式（planar）的結(jié)構(gòu)，晶體管內(nèi)的各端點(diǎn)都離芯片表面只有幾個(gè)微米的距離。而所有的功率元件都是垂直式（vertical）的結(jié)構(gòu)，讓元件可以同時(shí)承受高電壓與高電流的工作環(huán)境。一個(gè)功率MOSFET能耐受的電壓是雜質(zhì)摻雜濃度與N型磊晶層（epitaxial layer）厚度的函數(shù)，而能通過的電流則和元件的通道寬度有關(guān)，通道越寬則能容納越多電流。太倉N-CHANNELMOSFET技術(shù)參數(shù)
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