功率场效应管的结构与特性.PDF

知识讲座 doi:10.3969/j.issn.1563-4795.2011.07.016 【编者按】 电力电子器件是半导体功率器件的总称， 是构成电力电子设备的基础， 是从事电力电子 器件设计、 研发、 生产、 营销和应用人员以及电源技术工作者应该熟悉的内容。 本刊从今年 月份 4 开始以 “ 电力电子器件知识” 为题开展讲座， 以满足广大读者增长知识和用好这些器件的需求。 欢迎厂家及用户的工程师们撰稿， 并望提出宝贵意见。 电力电子器件知识讲座 ( 四) 功率场效应管的结构与特性 乔恩明 薛玉均 刘 敏 （供稿） 本刊编辑部 张乃国 改编 ( ) 功率场效应晶体管分为结型和绝缘栅型两种 大小。 绝缘栅场效应管则是利用栅极、 源极之间 类型， 但通常主要指绝缘栅型中的MOS 型 (Metal 电压形成电场来改变半导体表面感生电荷的多少、 Oxide Semicondoctor) ， 简称功率MOSFET ( Power 改变导电沟道的导电能力和等效电阻， 从而控制 MOSFET) ， 而把结型功率场效应晶体管一般称作静 漏极和源极之间的导电电流。 电感应晶体管。 功率 是用栅极电压来控制 图 示出了一种最常用的绝缘栅型电力金属氧 MOSFET 1 漏极电流， 属压控型器件。 其特点是驱动电路简 化物半导体场效应晶体管MOSFET 的基本结构、 符 单， 需要的驱动功率小， 开关速度快， 工作频率 号和外接电路。 图1 (a) 示出了MOSFET器件有三 高， 热稳定性优于功率晶体管 ， 但其电流 个电极： 栅极 控制极 、 漏极 和源极 。 它是 (GTR) ( ) G D S 容量小， 耐压低， 因而在中、 小功率电力电子电 以一块杂质浓度低的 型硅材料作衬底， 其上有两 P 路中得到了广泛的应用。 处高掺杂的 型区 自由电子多 分别引出作为源 N ( ) 极 和漏极 ， 相互隔离的两个 区的表面覆盖着金 S D N 1 功率MOSFET的结构和工作原理 属氧化物 绝缘层， 栅极 与两个 区被绝缘体 SiO2 G N 绝缘隔开， 故 被称为绝缘栅极。 为漏极 ， SiO2 G N1 D 功率MOSFET 的内部结构、 电气图形符号及外