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半导体开放世界

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知识点10

MOSFETMOSFET

用栅压控制沟道导电的场效应晶体管。

基础
功率 MOSFETVDMOS / Trench MOSFET

功率MOSFET把大量垂直MOS元胞并联,以栅极电场控制多数载流子从源极经沟道和漂移区流向漏极,在耐压、导通电阻、电荷、开关速度与热之间折中。

专深
SiC MOSFET 功率循环与测温适配SiC PC / Body-Diode TSEP

SiC MOSFET功率循环必须把沟道阈值漂移、体二极管测温、负栅压关断、快速冷却与导电模式分开控制,否则RDS(on)或压降变化会同时混入温度和退化。

专深
SiC 与 GaN 宽禁带功率器件WBG / SiC MOSFET / GaN HEMT

SiC和GaN利用高临界电场把高压漂移区做得更薄、更高掺杂,从器件层降低导通与电荷,但SiC垂直MOSFET和GaN横向HEMT的沟道、反向导通、驱动与可靠性边界并不相同。

专深
功率器件栅极驱动Gate Driver

栅极驱动把控制器逻辑转换为受控的栅电荷流和局部栅源电压,并在高共模、高di/dt环境中同时承担隔离、时序、误导通抑制与故障保护。

专深
NMOS 与 PMOSNMOS and PMOS

以电子或空穴形成反型沟道、在极性和体区连接上互补的两类四端MOSFET。

基础
短沟道效应SCE

当源漏结电场在短沟道中显著参与控制源端势垒时,MOSFET偏离一维长沟道栅控模型而出现的一组静电、输运与高场非理想效应。

进阶
FinFETFinFET

把薄硅体竖立成鳍并让栅极控制鳍的两侧或两侧加顶部,以更短的静电自然长度抑制漏端对源端势垒影响的多栅MOSFET。

进阶
GAAFETGAA

让栅介质与栅电极环绕纳米线、纳米片或纳米带沟道全部外周,以进一步削弱漏端耦合并在垂直堆叠中调节驱动能力的多栅MOSFET架构。

进阶
功率器件宇宙射线敏感性与抑制Si / SiC / IGBT / Derating

Si MOSFET、SiC MOSFET、二极管和IGBT的寄生结构、电场分布与材料参数不同,抗宇宙射线能力必须由同条件截面和失效机理比较,再通过降场、抑制寄生增益、限流与任务降额改善。

专深

结论11

MOSFET 把表面反型变成可用沟道在「MOSFET」中
MOSFET 饱和与 BJT 饱和具有不同物理含义在「MOSFET」中
短沟道 MOSFET 的电流饱和常由高场速度限制主导在「MOSFET」中
MOSFET本质上是四端器件在「NMOS 与 PMOS」中
FinFET是沿鳍长导电的多栅MOSFET在「FinFET」中
功率MOSFET用垂直并联元胞传导大电流在「功率 MOSFET」中
Buck开关损耗必须回到具体MOSFET与布局在「功率 MOSFET」中
IGBT与MOSFET的分界由系统损耗决定在「绝缘栅双极型晶体管」中
SiC功率MOSFET仍是栅氧控制的垂直多数载流子器件在「SiC 与 GaN 宽禁带功率器件」中
UIS用未钳位电感迫使MOSFET进入雪崩在「短路与雪崩鲁棒性」中
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来源8

Mechanisms of Heavy Ion-Induced Single Event Burnout in 4H-SiC Power MOSFETsJoseph A. McPherson, Collin Hitchcock, T. Paul Chow, Wei Ji, Andrew A. Woodworth
MOSFET(Wikipedia)Wikipedia contributors
Power MOSFET Basics and Loss EstimationInfineon Technologies
1200 V CoolSiC MOSFET: Trench Power DeviceInfineon Technologies
Fundamentals of MOSFET and IGBT Gate Driver Circuits (Rev. A)László Balogh
OptiMOS Power MOSFET Datasheet ExplanationInfineon Technologies
Linear Mode Operation and Safe Operating Diagram of Power MOSFETsInfineon Technologies
Power MOSFET Single-Shot and Repetitive Avalanche Ruggedness RatingNexperia