เพาเวอร์มอสเฟต

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ข้ามไปที่การนำทาง ข้ามไปที่การค้นหา
เพาเวอร์มอสเฟต
D2PAK.JPG
MOSFET กำลังสองอันในแพ็คเกจยึดพื้นผิวD2PAK ส่วนประกอบเหล่านี้แต่ละชิ้นสามารถรักษาแรงดันบล็อกที่ 120  โวลต์และกระแสไฟต่อเนื่องที่ 30  แอมแปร์พร้อมฮีทซิงค์ที่เหมาะสม
หลักการทำงานเซมิคอนดักเตอร์
ประดิษฐ์พ.ศ. 2502
IRLZ24N Power MOSFET ในแพ็คเกจรูทะลุTO-220 AB พินจากซ้ายไปขวาคือ: ประตู (ระดับตรรกะ), ท่อระบายน้ำ, แหล่งที่มา แถบโลหะด้านบนเป็นท่อระบายน้ำ เหมือนกับหมุด 2 [1]

MOSFET กำลังไฟฟ้าเป็น ทรานซิสเตอร์แบบ field-effect ของโลหะออกไซด์–เซมิคอนดักเตอร์ (MOSFET) ชนิดเฉพาะที่ออกแบบมาเพื่อจัดการกับระดับพลังงานที่มีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลัง อื่นๆ เช่นทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกทฉนวน (IGBT) หรือไทริสเตอร์ข้อดีหลักของมันคือ ความเร็วในการ สวิตชิ่งสูงและประสิทธิภาพที่ดีที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ มันใช้ร่วมกับ IGBT ประตูแยกที่ทำให้ขับง่าย พวกเขาสามารถได้รับต่ำ บางครั้งถึงระดับที่แรงดันประตูต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าภายใต้การควบคุม

การออกแบบ MOSFET กำลังไฟฟ้าเกิดขึ้นได้จากวิวัฒนาการของเทคโนโลยี MOSFET และCMOSซึ่งใช้สำหรับการผลิตวงจรรวมตั้งแต่ทศวรรษ 1960 MOSFET กำลังไฟฟ้าใช้หลักการทำงานร่วมกับ MOSFET ด้านข้างที่ใช้พลังงานต่ำ MOSFET กำลังซึ่งมักใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง ได้รับการดัดแปลงมาจาก MOSFET มาตรฐานและเปิดตัวในเชิงพาณิชย์ในปี 1970 [2]

MOSFET กำลังไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลัง ที่ใช้กันมากที่สุด ในโลก เนื่องจากกำลังขับเกตต่ำ ความเร็วในการสลับที่รวดเร็ว[3]ความสามารถในการขนานขั้นสูงที่ง่ายดาย[3] [4]แบนด์วิดท์กว้าง ทนทาน ขับง่าย ให้น้ำหนักอย่างง่าย , ความง่ายในการใช้งาน และความง่ายในการซ่อม [4]โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป็นสวิตช์แรงดันต่ำ (น้อยกว่า 200 V) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด สามารถพบได้ในการใช้งานที่หลากหลาย เช่นอุปกรณ์จ่ายไฟ ส่วนใหญ่ ตัวแปลง DC-to-DC ตัวควบคุมมอเตอร์แรงดันต่ำและการใช้งานอื่นๆ อีกมากมาย

ประวัติ

MOSFETถูกคิดค้นโดยโมฮาเหม็ Atallaและดาวอนคาห์งที่เบลล์แล็บในปี 1959 มันเป็นความก้าวหน้าในการพลังงานไฟฟ้า รุ่นของ MOSFET ช่วยให้ผู้ออกแบบพลังงานสามารถบรรลุระดับประสิทธิภาพและความหนาแน่นที่ไม่สามารถทำได้ด้วยทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ [5]

ในปีพ.ศ. 2512 ฮิตาชิได้แนะนำ MOSFET แบบแนวตั้งเครื่องแรก[6]ซึ่งต่อมารู้จักกันในชื่อVMOS (V-groove MOSFET) [7]ในปีเดียวกันนั้นDMOS (double-diffused MOSFET) ที่มีเกทที่ปรับแนวตัวเองได้รับการรายงานครั้งแรกโดย Y. Tarui, Y. Hayashi และ Toshihiro Sekigawa จากElectrotechnical Laboratory (ETL) [8] [9]ในปี 1974 Jun-ichi Nishizawaแห่งมหาวิทยาลัย Tohokuได้คิดค้น MOSFET ที่ทรงพลังสำหรับเสียง ซึ่งในไม่ช้าก็ถูกผลิตโดยYamaha Corporationสำหรับเครื่องขยายเสียงที่มีความเที่ยงตรง สูงJVC, Pioneer Corporation , SonyและToshibaก็เริ่มผลิตแอมพลิฟายเออร์ด้วย MOSFET กำลังไฟในปี 1974 [10] Siliconix เปิดตัว VMOS ในเชิงพาณิชย์ในปี 1975 [7]

VMOS และ DMOS พัฒนาจนกลายเป็น VDMOS (vertical DMOS) [10] ทีมวิจัยของJohn Moll ที่ HP Labs ได้ สร้างต้นแบบ DMOS ขึ้นในปี 1977 และแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบเหนือ VMOS ซึ่งรวมถึงค่าความต้านทานที่ต่ำกว่าและแรงดันพังที่สูงกว่า[7]ในปีเดียวกันนั้น ฮิตาชิได้แนะนำLDMOS (DMOS ด้านข้าง) ซึ่งเป็น DMOS ประเภทระนาบ ฮิตาชิเป็นผู้ผลิต LDMOS เพียงรายเดียวระหว่างปี 1977 และ 1983 ในช่วงเวลาดังกล่าว LDMOS ถูกใช้ในเครื่องขยายเสียงพลังเสียงจากผู้ผลิต เช่นHH Electronics (V-series) และAshly Audioและใช้สำหรับเพลงและ ระบบ เสียงประกาศสาธารณะ[10]ด้วยการเปิดตัวเครือข่ายมือถือดิจิทัล2G ในปี 2538 LDMOS ได้กลายเป็น เครื่องขยายสัญญาณ RFที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในเครือข่ายมือถือ เช่น 2G, 3G , [11 ] และ4G (12)

Alex Lidowได้ร่วมคิดค้น HexFET ซึ่งเป็น Power MOSFET ชนิดหกเหลี่ยมที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในปี 1977 [13]พร้อมด้วย Tom Herman [14] HexFET ถูกจำหน่ายโดยInternational Rectifierในปี 1978 [7] [14]ทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบหุ้มฉนวน (IGBT) ซึ่งรวมองค์ประกอบของทั้งกำลัง MOSFET และทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก (BJT) ได้รับการพัฒนาโดยJayant บาลิกาที่บริษัทเจเนอรัลอิเล็กทริกระหว่างปี 2520 ถึง 2522 [15]

superjunction MOSFET เป็น MOSFET กำลังไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่ใช้คอลัมน์ P+ ที่เจาะชั้น N- epitaxial แนวคิดในการซ้อนเลเยอร์ P และ N ถูกเสนอครั้งแรกโดย Shozo Shirota และ Shigeo Kaneda ที่มหาวิทยาลัยโอซาก้าในปี 1978 [16] David J. Coe ที่ Philips ได้คิดค้น MOSFET superjunction พร้อมชั้น p-type และ n-type สลับกันโดยยื่นฟ้องในสหรัฐฯ สิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2527 ซึ่งได้รับรางวัลในปี พ.ศ. 2531 [17]

แอปพลิเคชัน

NXP 7030AL - N-channel TrenchMOS ระดับลอจิก FET

เพาเวอร์ MOSFET เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลก[3]ในปี 2010 MOSFET กำลังไฟฟ้าคิดเป็น 53% ของตลาดทรานซิสเตอร์กำลัง นำหน้า ทรานซิสเตอร์สองขั้วแบบหุ้มฉนวน (27%) เครื่องขยายสัญญาณ RF (11%) และทรานซิสเตอร์ทางแยกไบโพลาร์ (9%) [18]ณ ปี 2018 MOSFET กำลังส่งมากกว่า 5 หมื่นล้านตัวถูกจัดส่งทุกปี[19]ซึ่งรวมถึง MOSFET พลังขุด ซึ่งขายได้กว่า 100 พันล้านหน่วยจนถึงเดือนกุมภาพันธ์ 2017 [20]และSTMicroelectronics ' MDmesh (superjunction MOSFET) ซึ่งขายได้ 5 พันล้านหน่วย ณ ปี2019 [16]

Power MOSFET มักใช้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคหลายประเภท [21] [22]

RF DMOS หรือที่เรียกว่า RF power MOSFET เป็นทรานซิสเตอร์พลังงานDMOSชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานความถี่วิทยุ (RF) ใช้ในงานวิทยุและ RF ต่างๆ [23] [24]

MOSFETs ไฟฟ้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการขนส่งเทคโนโลยี[25] [26] [27]ซึ่งรวมถึงความหลากหลายของยานพาหนะ

ในอุตสาหกรรมยานยนต์ , [28] [29] [30] MOSFETs พลังงานมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในยานยนต์อิเล็กทรอนิกส์ [31] [32] [21]

Power MOSFET (รวมถึง DMOS, LDMOSและVMOS ) มักใช้สำหรับแอปพลิเคชันอื่นๆ ที่หลากหลาย

โครงสร้างพื้นฐาน

รูปที่ 1: ภาพตัดขวางของ VDMOS แสดงเซลล์ระดับประถมศึกษา โปรดทราบว่าเซลล์มีขนาดเล็กมาก (บางไมโครเมตรถึงบางสิบไมโครเมตร) และ MOSFET กำลังไฟฟ้าประกอบด้วยเซลล์หลายพันเซลล์

มีการสำรวจโครงสร้างหลายอย่างในปี 1970 เมื่อมีการแนะนำ MOSFET เชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรก อย่างไรก็ตาม ส่วนใหญ่ถูกละทิ้ง (อย่างน้อยก็จนกระทั่งเมื่อเร็วๆ นี้) เพื่อสนับสนุนโครงสร้างVertical Diffused MOS ( VDMOS ) (เรียกอีกอย่างว่า MOS แบบกระจายคู่หรือเพียงDMOS ) และโครงสร้างLDMOS (MOS แบบกระจายด้านข้าง)

ภาพตัดขวางของ VDMOS (ดูรูปที่ 1) แสดง "แนวตั้ง" ของอุปกรณ์: จะเห็นได้ว่าอิเล็กโทรดต้นทางวางอยู่เหนือท่อระบายน้ำ ส่งผลให้กระแสในแนวตั้งเป็นส่วนใหญ่เมื่อทรานซิสเตอร์อยู่ในสถานะเปิด " diffusion " ใน VDMOS หมายถึงกระบวนการผลิต: หลุม P (ดูรูปที่ 1) ได้มาจากกระบวนการแพร่ (อันที่จริงเป็นกระบวนการแพร่แบบทวีคูณเพื่อให้ได้บริเวณ P และ N +ดังนั้นชื่อจึงกระจายเป็นสองเท่า)

Power MOSFETs มีโครงสร้างที่แตกต่างจาก MOSFET ด้านข้าง: เช่นเดียวกับอุปกรณ์ไฟฟ้าส่วนใหญ่ โครงสร้างของพวกเขาเป็นแนวตั้งและไม่ใช่ระนาบ ในโครงสร้างระนาบ พิกัดกระแสไฟและแรงดันพังทลายเป็นทั้งหน้าที่ของขนาดช่องสัญญาณ (ตามความกว้างและความยาวของช่องสัญญาณตามลำดับ) ส่งผลให้ใช้ "อสังหาริมทรัพย์ซิลิคอน" อย่างไม่มีประสิทธิภาพ ด้วยโครงสร้างแนวตั้ง อัตราแรงดันไฟฟ้าของทรานซิสเตอร์เป็นหน้าที่ของการเติมและความหนาของชั้น N epitaxial (ดูส่วนตัดขวาง) ในขณะที่พิกัดปัจจุบันเป็นหน้าที่ของความกว้างของช่อง สิ่งนี้ทำให้ทรานซิสเตอร์สามารถรักษาทั้งแรงดันบล็อกสูงและกระแสไฟสูงภายในชิ้นส่วนซิลิกอนขนาดกะทัดรัด

LDMOS คือ MOSFET กำลังไฟฟ้าที่มีโครงสร้างด้านข้าง ส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องขยายเสียงพลังเสียง ระดับไฮเอน ด์[10]และเครื่องขยายเสียง RFในเครือข่ายเซลลูลาร์ไร้สาย เช่น2G , 3G , [11 ] และ4G [12]ข้อได้เปรียบของพวกเขาคือพฤติกรรมที่ดีกว่าในบริเวณอิ่มตัว (ซึ่งสัมพันธ์กับขอบเขตเชิงเส้นของทรานซิสเตอร์สองขั้วทางแยก) มากกว่า MOSFET แนวตั้ง MOSFET แนวตั้งได้รับการออกแบบมาสำหรับการสลับแอปพลิเคชัน ดังนั้นจึงใช้ในสถานะเปิดหรือปิดเท่านั้น

การต่อต้านในสถานะ

รูปที่ 2: การมีส่วนร่วมของส่วนต่างๆ ของ MOSFET ต่อการต่อต้านในสถานะ

เมื่อกำลังไฟฟ้า MOSFET อยู่ในสถานะเปิด (ดูMOSFETสำหรับการอภิปรายเกี่ยวกับโหมดการทำงาน) จะแสดงพฤติกรรมต้านทานระหว่างขั้วท่อระบายน้ำและขั้วต้นทาง ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 2 ว่าการต่อต้านนี้ (เรียกว่า R Dsonสำหรับ "การระบายต่อแหล่งที่มาในสถานะ") คือผลรวมของการสนับสนุนเบื้องต้นหลายประการ:

  • R Sคือความต้านทานแหล่งที่มา มันแสดงถึงความต้านทานทั้งหมดระหว่างขั้วต้นทางของแพ็คเกจกับช่องสัญญาณของ MOSFET: ความต้านทานของพันธะลวดของการชุบโลหะต้นทาง และของ N +หลุม
  • . นี่คือความต้านทานของช่อง เป็นสัดส่วนผกผันกับความกว้างของช่อง และสำหรับขนาดแม่พิมพ์ที่กำหนด กับความหนาแน่นของช่อง ความต้านทานของช่องสัญญาณเป็นหนึ่งในปัจจัยหลักที่ทำให้ R DSONของ MOSFET แรงดันต่ำ และได้ดำเนินการอย่างเข้มข้นเพื่อลดขนาดเซลล์เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของช่องสัญญาณ
  • R คือความต้านทานการเข้าถึง มันแสดงถึงความต้านทานของโซน epitaxial โดยตรงภายใต้ขั้วอิเล็กโทรดซึ่งทิศทางของกระแสเปลี่ยนจากแนวนอน (ในช่อง) เป็นแนวตั้ง (ไปยังหน้าสัมผัสท่อระบายน้ำ)
  • R JFETเป็นผลเสียของการลดขนาดเซลล์ที่กล่าวถึงข้างต้น: การฝัง P (ดูรูปที่ 1) ก่อให้เกิดประตูของ ทรานซิสเตอร์ JFET ที่เป็นกาฝาก ที่มีแนวโน้มลดความกว้างของกระแสไหล
  • R nคือความต้านทานของชั้น epitaxial เนื่องจากบทบาทของเลเยอร์นี้คือการรักษาแรงดันไฟฟ้าที่บล็อกไว้ R nจึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับระดับแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ MOSFET ไฟฟ้าแรงสูงต้องการชั้นที่หนาและเจือต่ำกล่าวคือมีความต้านทานสูง ในขณะที่ทรานซิสเตอร์แรงดันต่ำต้องการเพียงชั้นบางๆ ที่มีระดับการเติมสารที่สูงกว่ากล่าวคือมีความต้านทานน้อยกว่า เป็นผลให้ R nเป็นปัจจัยหลักที่รับผิดชอบต่อความต้านทานของ MOSFET แรงดันสูง
  • R Dเท่ากับ R Sสำหรับการระบายน้ำ มันแสดงถึงความต้านทานของพื้นผิวทรานซิสเตอร์ (ส่วนตัดขวางในรูปที่ 1 ไม่ได้อยู่ที่มาตราส่วนเลเยอร์N +ด้านล่างจริง ๆ แล้วหนาที่สุด) และของการเชื่อมต่อแพ็คเกจ

แรงดันพังทลาย / การแลกเปลี่ยนความต้านทานในสถานะ

รูปที่ 3: R Dsonของ MOSFET เพิ่มขึ้นตามระดับแรงดันไฟฟ้า

เมื่ออยู่ในสถานะปิด MOSFET กำลังไฟฟ้าจะเทียบเท่ากับไดโอด PIN (ประกอบด้วยการแพร่P + , เลเยอร์N epitaxial และพื้นผิวN + ) เมื่อโครงสร้างที่ไม่สมมาตรสูงนี้มีความเอนเอียงแบบย้อนกลับ พื้นที่ประจุไฟฟ้าจะขยายออกไปส่วนใหญ่ที่ด้านที่เจือด้วยแสงกล่าวคือเหนือชั้นN ซึ่งหมายความว่าเลเยอร์นี้ต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้าเดรนไปยังแหล่งกำเนิดของ MOSFET ส่วนใหญ่

อย่างไรก็ตาม เมื่อ MOSFET อยู่ในสถานะเปิด เลเยอร์ N นี้ไม่มีฟังก์ชัน นอกจากนี้ เนื่องจากเป็นบริเวณที่มีสารเจือเล็กน้อย ค่าความต้านทานภายในจึงไม่มีนัยสำคัญ และเพิ่มการต้านทานการระบายน้ำต่อแหล่งที่มาของสถานะ ON (R DSON ) ของ MOSFET (นี่คือความต้านทาน R nในรูปที่ 2)

พารามิเตอร์หลักสองประการควบคุมทั้งแรงดันพังทลายและ R Dsonของทรานซิสเตอร์: ระดับยาสลบและความหนาของชั้น N - epitaxial ยิ่งชั้นหนาขึ้นและระดับยาสลบยิ่งต่ำ แรงดันพังทลายก็จะยิ่งสูงขึ้น ในทางตรงกันข้าม ยิ่งชั้นบางลงและระดับยาสลบยิ่งสูง R Dson ก็ยิ่ง ต่ำลง (และทำให้การสูญเสียการนำไฟฟ้าของ MOSFET ต่ำลง) ดังนั้น จะเห็นได้ว่ามีข้อแลกเปลี่ยนในการออกแบบ MOSFET ระหว่างระดับแรงดันไฟฟ้าและความต้านทานสถานะเปิด [ ต้องการการอ้างอิง ]สิ่งนี้แสดงให้เห็นโดยพล็อตในรูปที่ 3

บอดี้ไดโอด

ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 1 ว่าการทำให้เป็นโลหะของแหล่งกำเนิดเชื่อมต่อทั้งการปลูกถ่าย N +และ P +แม้ว่าหลักการทำงานของ MOSFET จะต้องการเพียงแหล่งที่เชื่อมต่อกับโซน N +อย่างไรก็ตาม หากเป็นเช่นนี้ จะส่งผลให้โซน P ลอยตัวระหว่างแหล่ง N-doped และเดรน ซึ่งเทียบเท่ากับทรานซิสเตอร์ NPNกับฐานที่ไม่เกี่ยวโยงกัน ภายใต้เงื่อนไขบางประการ (ภายใต้กระแสไฟที่ไหลออกสูง เมื่อการระบายน้ำในสถานะไปยังแรงดันแหล่งจ่ายอยู่ในลำดับของโวลต์บางตัว) ทรานซิสเตอร์ NPN ที่เป็นกาฝากนี้จะถูกทริกเกอร์ ทำให้ MOSFET ไม่สามารถควบคุมได้ การเชื่อมต่อของการฝัง P กับการทำให้เป็นโลหะต้นทางทำให้ฐานของทรานซิสเตอร์กาฝากสั้นลงกับอีซีแอล (ที่มาของ MOSFET) และด้วยเหตุนี้จึงป้องกันการสลักปลอม อย่างไรก็ตาม โซลูชันนี้จะสร้างไดโอดระหว่างท่อระบายน้ำ (แคโทด) และแหล่งกำเนิด (แอโนด) ของ MOSFET ทำให้สามารถบล็อกกระแสได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น

ไดโอดของร่างกายอาจใช้เป็นไดโอดอิสระสำหรับโหลดอุปนัยในรูปแบบต่างๆ เช่นสะพาน Hหรือครึ่งสะพาน แม้ว่าไดโอดเหล่านี้มักจะมีแรงดันตกคร่อมค่อนข้างสูง แต่ก็สามารถจัดการกับกระแสขนาดใหญ่และเพียงพอในการใช้งานหลายอย่าง ซึ่งช่วยลดจำนวนชิ้นส่วน ส่งผลให้ต้นทุนอุปกรณ์และพื้นที่บอร์ดลดลง เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ มักใช้ การแก้ไขแบบซิงโครนั ส เพื่อลดระยะเวลาที่ไดโอดของร่างกายนำกระแสไฟ

การสลับการทำงาน

รูปที่ 4: ตำแหน่งของความจุที่แท้จริงของ MOSFET กำลัง

เนื่องจากลักษณะขั้วเดียว MOSFET กำลังไฟฟ้าจึงสามารถสลับที่ความเร็วสูงมาก ที่จริงแล้ว ไม่จำเป็นต้องถอดพาหะส่วนน้อยออกเหมือนกับอุปกรณ์ไบโพลาร์ ข้อจำกัดที่แท้จริงเพียงอย่างเดียวในความเร็วในการเปลี่ยนเกิดจากความจุภายในของ MOSFET (ดูรูปที่ 4) ความจุเหล่านี้จะต้องถูกชาร์จหรือคายประจุเมื่อทรานซิสเตอร์เปลี่ยน นี่อาจเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างช้าเพราะกระแสที่ไหลผ่านความจุเกตถูกจำกัดโดยวงจรขับภายนอก วงจรนี้จะกำหนดความเร็วในการเปลี่ยนของทรานซิสเตอร์ (สมมติว่าวงจรกำลังมีความเหนี่ยวนำต่ำเพียงพอ)

ความจุ

ใน เอกสารข้อมูลของ MOSFET ความจุมักจะถูกตั้งชื่อว่า C iss (ความจุอินพุต, การลัดวงจรของเดรนและต้นทาง), C oss (ความจุเอาต์พุต, เกตและซอร์ส shorted) และ C rss (ความจุการถ่ายโอนย้อนกลับ, แหล่งที่เชื่อมต่อกับกราวด์) ความสัมพันธ์ระหว่างความจุเหล่านี้กับความจุที่อธิบายไว้ด้านล่างคือ:

โดยที่ C GS , C GDและ C DSเป็นความจุแบบ gate-to-source, gate-to-drain และ drain-to-source ตามลำดับ (ดูด้านล่าง) ผู้ผลิตต้องการเสนอราคา C iss , C ossและ C rssเนื่องจากสามารถวัดได้โดยตรงบนทรานซิสเตอร์ อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก C GS , C GDและ C DSมีความใกล้เคียงกับความหมายทางกายภาพมากกว่า จึงจะถูกนำมาใช้ในส่วนที่เหลือของบทความนี้

ประตูสู่ความจุแหล่งที่มา

ความจุ C GSประกอบด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานของ C oxN+ , C oxPและ C oxm (ดูรูปที่ 4) เนื่องจากบริเวณ N +และ P เป็นสารเจือสูง ความจุเดิมทั้งสองจึงถือได้ว่าเป็นค่าคงที่ C oxmคือความจุระหว่างเกต (โพลีซิลิคอน) และอิเล็กโทรดแหล่งกำเนิด (โลหะ) ดังนั้นจึงเป็นค่าคงที่เช่นกัน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะพิจารณา C GSเป็นความจุคงที่ กล่าวคือ ค่าของมันไม่ได้ขึ้นอยู่กับสถานะของทรานซิสเตอร์

ประตูระบายความจุ

ความจุ C GDสามารถเห็นได้ว่าเป็นการเชื่อมต่อในชุดของความจุพื้นฐานสองแบบ อันแรกคือความจุออกไซด์ (C oxD ) ซึ่งประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าเกท ซิลิกอนไดออกไซด์ และส่วนบนของชั้น N epitaxial มีค่าคงที่ ความจุที่สอง (C GDj ) เกิดจากการขยายเขตพื้นที่ชาร์จเมื่อ MOSFET อยู่ในสถานะปิด ดังนั้นจึงขึ้นอยู่กับการระบายไปยังแรงดันแหล่งจ่าย จากนี้ ค่าของ C GDคือ:

ความกว้างของพื้นที่ชาร์จพื้นที่ถูกกำหนดโดย[33]

ที่ไหน คือค่าการยอมของซิลิกอน q คือ ประจุ อิเล็กตรอนและ N คือระดับยาสลบ ค่าของ C GDjสามารถประมาณได้โดยใช้การแสดงออกของตัวเก็บประจุแบบระนาบ :

โดยที่ A GDคือพื้นที่ผิวของเกท-เดรนเหลื่อม ดังนั้นจึงมา:

จะเห็นได้ว่า C GDj (และด้วยเหตุนี้ C GD ) เป็นความจุซึ่งค่าจะขึ้นอยู่กับเกตเพื่อระบายแรงดันไฟ เมื่อแรงดันไฟฟ้านี้เพิ่มขึ้น ความจุจะลดลง เมื่อ MOSFET อยู่ในสถานะ C GDjจะถูกแบ่ง ดังนั้นเกตเพื่อระบายความจุยังคงเท่ากับ C oxDซึ่งเป็นค่าคงที่

ระบายไปยังความจุแหล่งที่มา

เนื่องจากการทำให้เป็นโลหะจากแหล่งโลหะคาบเกี่ยว P-well (ดูรูปที่ 1) ขั้วต่อท่อระบายและแหล่งจ่ายจะถูกคั่นด้วย จุด ต่อPN ดังนั้น C DSคือความจุของจุดเชื่อมต่อ นี่คือความจุที่ไม่ใช่เชิงเส้น และสามารถคำนวณค่าได้โดยใช้สมการเดียวกับC GDj

องค์ประกอบไดนามิกอื่น ๆ

วงจรเทียบเท่าของ MOSFET กำลังไฟฟ้า รวมถึงองค์ประกอบไดนามิก (ตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ) ตัวต้านทานปรสิต ไดโอดของร่างกาย

ตัวเหนี่ยวนำบรรจุภัณฑ์

ในการใช้งาน MOSFET จะต้องต่อกับวงจรภายนอก ส่วนใหญ่แล้วจะใช้การต่อสาย (แม้ว่าจะมีการตรวจสอบเทคนิคอื่น ๆ ก็ตาม) การเชื่อมต่อเหล่านี้แสดงการเหนี่ยวนำแบบปรสิต ซึ่งไม่ได้มีลักษณะเฉพาะสำหรับเทคโนโลยี MOSFET แต่มีผลกระทบที่สำคัญเนื่องจากความเร็วในการเปลี่ยนสูง ตัวเหนี่ยวนำแบบปรสิตมักจะรักษาค่าคงที่ในปัจจุบันและสร้างแรงดันไฟเกินระหว่างที่ทรานซิสเตอร์ปิด ส่งผลให้เกิดการสูญเสียในการแลกเปลี่ยนที่เพิ่มขึ้น

ตัวเหนี่ยวนำปรสิตสามารถเชื่อมโยงกับแต่ละขั้วของ MOSFET พวกมันมีเอฟเฟกต์ต่างกัน:

  • การเหนี่ยวนำเกทมีอิทธิพลเพียงเล็กน้อย (สมมติว่ามีค่าต่ำกว่านาโนเฮนรีหลายร้อยตัว) เนื่องจากการไล่ระดับปัจจุบันบนเกตค่อนข้างช้า อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี การเหนี่ยวนำเกทและความจุอินพุตของทรานซิสเตอร์สามารถประกอบเป็นออสซิลเลเตอร์ได้ ต้องหลีกเลี่ยง เนื่องจากจะส่งผลให้เกิดการสูญเสียการสับเปลี่ยนสูงมาก (ขึ้นอยู่กับการทำลายอุปกรณ์) ในการออกแบบทั่วไป การเหนี่ยวนำกาฝากจะถูกเก็บไว้ให้ต่ำพอที่จะป้องกันปรากฏการณ์นี้
  • การเหนี่ยวนำของท่อระบายน้ำมีแนวโน้มที่จะลดแรงดันไฟฟ้าของท่อระบายน้ำเมื่อ MOSFET เปิดขึ้น ดังนั้นจึงช่วยลดการสูญเสียการเปิด อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมันสร้างแรงดันไฟเกินระหว่างการปิดเครื่อง มันจึงเพิ่มความสูญเสียจากการปิดเครื่อง
  • การเหนี่ยวนำกาฝากต้นทางมีพฤติกรรมเช่นเดียวกับการเหนี่ยวนำการระบาย บวกกับ ผล ป้อนกลับที่ทำให้การสับเปลี่ยนมีอายุการใช้งานนานขึ้น ซึ่งจะเป็นการเพิ่มการสูญเสียในการแลกเปลี่ยน
    • ที่จุดเริ่มต้นของการเปิดเครื่องอย่างรวดเร็วเนื่องจากการเหนี่ยวนำของแหล่งกำเนิด แรงดันไฟฟ้าที่แหล่งกำเนิด (บนแม่พิมพ์) จะสามารถกระโดดขึ้นได้เช่นเดียวกับแรงดันเกต แรงดันไฟ V GS ภายใน จะยังคงต่ำเป็นเวลานาน ดังนั้นจึงทำให้การเปิดเครื่องล่าช้า
    • ที่จุดเริ่มต้นของการปิดอย่างรวดเร็ว เนื่องจากกระแสผ่านตัวเหนี่ยวนำแหล่งกำเนิดลดลงอย่างรวดเร็ว แรงดันไฟที่เกิดขึ้นที่ขั้วนั้นเป็นลบ (เทียบกับตะกั่วนอกแพ็คเกจ) เพิ่มแรงดัน V GS ภายใน ทำให้ MOSFET เปิดอยู่ ดังนั้น ความล่าช้าในการปิดเครื่อง

ข้อจำกัดของการดำเนินการ

เกตออกไซด์สลายตัว

เกทออกไซด์มีความบางมาก (100 นาโนเมตรหรือน้อยกว่า) ดังนั้นจึงสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าที่จำกัดไว้ได้เท่านั้น ในเอกสารข้อมูล ผู้ผลิตมักระบุเกตถึงแรงดันไฟแหล่งสูงสุด ประมาณ 20 V และเกินขีดจำกัดนี้อาจส่งผลให้เกิดการทำลายส่วนประกอบ ยิ่งไปกว่านั้น แรงดันเกตที่สูงถึงแหล่งกำเนิดช่วยลดอายุการใช้งานของ MOSFET ได้อย่างมาก โดยแทบไม่ได้เปรียบหรือแทบไม่มีประโยชน์เลยในการลด R Dson

เพื่อจัดการกับปัญหานี้มักจะใช้วงจร ขับเกท

แรงดันระบายน้ำสูงสุดสู่แหล่งจ่าย

MOSFET กำลังไฟฟ้ามีการระบายแรงดันแหล่งจ่ายสูงสุด (เมื่อปิด) เกินกว่าที่การพังอาจเกิดขึ้นได้ แรงดันไฟเกินเกินจะทำให้อุปกรณ์ทำงาน ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์และองค์ประกอบวงจรอื่นๆ เสียหายได้เนื่องจากการกระจายพลังงานที่มากเกินไป

กระแสไฟไหลสูงสุด

กระแสไฟระบายโดยทั่วไปต้องอยู่ต่ำกว่าค่าที่ระบุ (กระแสไฟระบายต่อเนื่องสูงสุด). สามารถเข้าถึงค่าที่สูงขึ้นได้ในระยะเวลาที่สั้นมาก (กระแสไฟระบายพัลซิ่งสูงสุด บางครั้งระบุสำหรับระยะเวลาพัลส์ต่างๆ) กระแสไฟระบายถูกจำกัดโดยความร้อนเนื่องจากการสูญเสียความต้านทานในส่วนประกอบภายใน เช่นลวดเชื่อมและปรากฏการณ์อื่นๆ เช่น การ เคลื่อนตัวของกระแส ไฟฟ้าในชั้นโลหะ

อุณหภูมิสูงสุด

อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อ ( T J ) ของ MOSFET ต้องอยู่ภายใต้ค่าสูงสุดที่กำหนดไว้เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ซึ่งกำหนดโดยรูปแบบแม่พิมพ์ของ MOSFET และวัสดุบรรจุภัณฑ์ บรรจุภัณฑ์มักจะจำกัดอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อสูงสุด เนื่องจากสารประกอบในการขึ้นรูปและ (เมื่อใช้) ลักษณะเฉพาะของอีพ็อกซี่

อุณหภูมิแวดล้อมในการทำงานสูงสุดจะพิจารณาจากการกระจายพลังงานและความต้านทานความร้อน ความต้านทานความร้อนจากรอยต่อต่อเคสนั้นมีอยู่ในตัวอุปกรณ์และแพ็คเกจ ความต้านทานความร้อนจากตัวเครื่องถึงสภาพแวดล้อมนั้นขึ้นอยู่กับบอร์ด/รูปแบบการติดตั้ง พื้นที่ฮีทซิงค์ และการไหลของอากาศ/ของเหลวเป็นส่วนใหญ่

ประเภทของการกระจายพลังงาน ไม่ว่าจะต่อเนื่องหรือแบบพัลส์ ส่งผลต่ออุณหภูมิการทำงาน สูงสุด เนื่องจากลักษณะของมวลความร้อน โดยทั่วไป ยิ่งความถี่ของพัลส์ต่ำสำหรับการกระจายพลังงานที่กำหนด อุณหภูมิแวดล้อมในการทำงานสูงสุดจะสูงขึ้น เนื่องจากการปล่อยให้อุปกรณ์เย็นลงเป็นระยะเวลานานขึ้น โมเดลต่างๆ เช่นเครือข่ายฟอสเตอร์สามารถใช้ในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจากกระแสไฟฟ้าชั่วขณะ

พื้นที่ปฏิบัติการที่ปลอดภัย

พื้นที่ปฏิบัติการที่ปลอดภัยกำหนดช่วงรวมของกระแสการระบายและการระบายไปยังแรงดันแหล่งจ่ายที่ MOSFET สามารถจัดการได้โดยไม่มีความเสียหาย มันถูกแสดงแบบกราฟิกเป็นพื้นที่ในระนาบที่กำหนดโดยพารามิเตอร์ทั้งสองนี้ ทั้งกระแสไฟเดรนและแรงดันไฟจากแหล่งจ่ายจะต้องต่ำกว่าค่าสูงสุดตามลำดับ แต่ผลิตภัณฑ์จะต้องอยู่ต่ำกว่าค่าการกระจายพลังงานสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถจัดการได้ ดังนั้นอุปกรณ์จึงไม่สามารถทำงานได้ที่กระแสสูงสุดและแรงดันสูงสุดพร้อมกัน [34]

ล๊อคอัพ

วงจรสมมูลสำหรับ MOSFET กำลังไฟฟ้าประกอบด้วย MOSFET หนึ่งตัวขนานกับ BJT ที่เป็นกาฝาก หาก BJT เปิดขึ้น จะไม่สามารถปิดได้ เนื่องจากเกตไม่สามารถควบคุมได้ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า " latch-up " ซึ่งอาจนำไปสู่การทำลายอุปกรณ์ สามารถเปิด BJT ได้เนื่องจากแรงดันตกคร่อมบริเวณตัว p-type เพื่อหลีกเลี่ยงการปิดระบบ ตัวเครื่องและแหล่งสัญญาณมักจะลัดวงจรภายในแพ็คเกจอุปกรณ์

เทคโนโลยี

MOSFET กำลังไฟฟ้านี้มีประตูแบบตาข่ายพร้อมเซลล์สี่เหลี่ยม
โครงร่างเกทของ MOSFET นี้ประกอบด้วยแถบขนาน

เค้าโครง

โครงสร้างเซลล์

ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ความสามารถในการจัดการกระแสไฟของ MOSFET กำลังจะถูกกำหนดโดยความกว้างของช่องเกท ความกว้างของช่องเกทเป็นมิติที่สาม (แกน Z) ของหน้าตัดตามภาพ

เพื่อลดต้นทุนและขนาด การรักษาขนาดพื้นที่ดายของทรานซิสเตอร์ให้เล็กที่สุดเท่าที่จะทำได้ ดังนั้นจึงได้มีการพัฒนาการปรับให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มความกว้างของพื้นที่ผิวช่องกล่าวคือเพิ่ม "ความหนาแน่นของช่อง" ส่วนใหญ่ประกอบด้วยการสร้างโครงสร้างเซลล์ซ้ำๆ ทั่วทั้งพื้นที่ของ MOSFET die มีการเสนอรูปร่างหลายแบบสำหรับเซลล์เหล่านี้ โดยรูปร่างที่โด่งดังที่สุดคือรูปทรงหกเหลี่ยมที่ใช้ในอุปกรณ์ HEXFET ของ International Rectifier

อีกวิธีหนึ่งในการเพิ่มความหนาแน่นของช่องคือการลดขนาดของโครงสร้างเบื้องต้น ซึ่งช่วยให้มีเซลล์มากขึ้นในพื้นที่ผิวที่กำหนด และทำให้ช่องมีความกว้างมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อขนาดเซลล์เล็กลง การทำให้แน่ใจว่าทุกเซลล์จะสัมผัสกันอย่างเหมาะสมได้ยากขึ้น เพื่อเอาชนะสิ่งนี้ มักใช้โครงสร้าง "แถบ" (ดูรูป) มีประสิทธิภาพน้อยกว่าโครงสร้างเซลล์ที่มีความละเอียดเทียบเท่าในแง่ของความหนาแน่นของช่องสัญญาณ แต่สามารถรับมือกับระยะพิทช์ที่เล็กกว่าได้ ข้อดีอีกประการของโครงสร้างระนาบระนาบคือมีความไวต่อความล้มเหลวน้อยกว่าระหว่างเหตุการณ์การพังทลายของหิมะถล่มซึ่งทรานซิสเตอร์สองขั้วที่เป็นกาฝากเปิดจากอคติไปข้างหน้าที่เพียงพอ ในโครงสร้างเซลลูลาร์ ถ้าเทอร์มินอลต้นทางของเซลล์ใดเซลล์หนึ่งติดต่อได้ไม่ดีจากนั้นจะมีโอกาสมากขึ้นที่ทรานซิสเตอร์สองขั้วที่เป็นกาฝากระหว่างเหตุการณ์การพังทลายของหิมะถล่ม ด้วยเหตุนี้ MOSFETs ที่ใช้โครงสร้างระนาบจึงอาจล้มเหลวได้ก็ต่อเมื่อเกิดการพังทลายของหิมะถล่มเนื่องจากความเครียดจากความร้อนสูง[35]

โครงสร้าง

โครงสร้าง VMOS มีร่องวีที่บริเวณเกท
UMOS มีประตูร่องลึก มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มความหนาแน่นของช่องโดยการทำให้ช่องแนวตั้ง

P-substrate กำลัง MOSFET

P-substrate MOSFET (มักเรียกว่า PMOS) เป็น MOSFET ที่มีประเภทยาสลบตรงข้าม (N แทนที่จะเป็น P และ P แทนที่จะเป็น N ในส่วนตัดขวางในรูปที่ 1) MOSFET นี้ทำขึ้นโดยใช้วัสดุพิมพ์ชนิด P โดยมี P epitaxy ในขณะที่ช่องสัญญาณตั้งอยู่ในภูมิภาค N ทรานซิสเตอร์นี้จะถูกเปิดโดยเกตเชิงลบไปยังแรงดันแหล่งจ่าย สิ่งนี้ทำให้เป็นที่ต้องการในตัวแปลงบั๊กซึ่งหนึ่งในเทอร์มินัลของสวิตช์เชื่อมต่อกับด้านสูงของแรงดันไฟฟ้าอินพุต: ด้วย N-MOSFET การกำหนดค่านี้ต้องใช้กับเกตที่มีแรงดันไฟฟ้าเท่ากับในขณะที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าเกิน ต้องใช้กับ P-MOSFET

ข้อเสียเปรียบหลักของ MOSFET ประเภทนี้คือประสิทธิภาพในสถานะที่ไม่ดี เนื่องจากใช้รูเป็น ตัว พาประจุซึ่งมีความคล่องตัว ต่ำ กว่าอิเล็กตรอนมาก เนื่องจาก สภาพ ต้านทานสัมพันธ์โดยตรงกับการเคลื่อนที่ อุปกรณ์ PMOS ที่กำหนดจะมี สูงกว่า N-MOSFET ที่มีขนาดเท่ากันสามเท่า

VMOS

โครงสร้างVMOSมีร่องวีที่บริเวณเกตและถูกใช้สำหรับอุปกรณ์เชิงพาณิชย์เครื่องแรก (36)

ยูมอส

ในโครงสร้าง MOSFET กำลังไฟฟ้านี้ หรือที่เรียกว่า trench-MOS อิเล็กโทรดของเกทถูกฝังอยู่ในร่องลึกที่ฝังอยู่ในซิลิกอน ส่งผลให้ช่องแนวตั้ง ความสนใจหลักของโครงสร้างคือการไม่มีเอฟเฟกต์ JFET ชื่อของโครงสร้างมาจากรูปตัวยูของร่องลึกก้นสมุทร

เทคโนโลยีร่องลึกพิเศษทางแยก

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่เกิน 500 V ผู้ผลิตบางราย รวมถึงInfineon Technologiesที่มีผลิตภัณฑ์ CoolMOS ได้เริ่มใช้หลักการชดเชยประจุไฟฟ้า ด้วยเทคโนโลยีนี้ ความต้านทานของชั้น epitaxial ซึ่งเป็นปัจจัยสนับสนุนที่ใหญ่ที่สุด (มากกว่า 95%) ต่อความต้านทานอุปกรณ์ของ MOSFET แรงดันสูง สามารถลดลงได้มากกว่า 5 เท่า

Renesas Electronicsพยายามปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและความน่าเชื่อถือของ MOSFET ที่มีจุดแยกซุปเปอร์ เทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องกับการกัดร่องลึกในวัสดุประเภท N ที่มีความบริสุทธิ์ต่ำเพื่อสร้างบริเวณประเภท P กระบวนการนี้เอาชนะปัญหาที่เกิดจากแนวทางการเติบโตของ epitaxial แบบหลายระดับและส่งผลให้มีความต้านทานบนต่ำมากและลดความจุภายใน

เนื่องจากพื้นที่ทางแยก pn ที่เพิ่มขึ้น โครงสร้าง super-junction มีเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับที่น้อยกว่า แต่กระแสการกู้คืนแบบย้อนกลับที่ใหญ่กว่า เมื่อเทียบกับ MOSFET กำลังระนาบทั่วไป

ดูเพิ่มเติม

อ้างอิง

  1. ^ IRLZ24N, 55V N-Channel Power MOSFET, แพ็คเกจ TO-220AB; อินฟิเนียน.
  2. ^ เออร์วิน เจ. เดวิด (1997). คู่มืออิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม . ซีอาร์ซี เพรส . หน้า 218. ISBN 9780849383434.
  3. ^ a b c "Power MOSFET Basics" (PDF) . อัลฟ่าและโอเมก้าเซ มิคอนดักเตอร์ สืบค้นเมื่อ29 กรกฎาคม 2019 .
  4. อรรถเป็น ดันแคน, เบ็น (1996). แอมพลิฟายเออร์ พลังเสียงประสิทธิภาพสูง เอลส์เวียร์ . น.  178–81 . ISBN 9780080508047.
  5. ^ "คิดใหม่ความหนาแน่นของพลังงานกับ GaN" . การออกแบบ ทางอิเล็กทรอนิกส์ 21 เมษายน 2560 . สืบค้นเมื่อ23 กรกฎาคม 2019 .
  6. ^ อ็อกซ์เนอร์ อีเอส (1988). เฟท เทคโนโลยี และ แอพพลิเคชั่ซีอาร์ซี เพรส . หน้า 18. ISBN 9780824780500.
  7. อรรถเป็น c d "ความก้าวหน้าในเซมิคอนดักเตอร์แบบแยกส่วนมีนาคมบน" . เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์กำลัง ข้อมูล : 52–6 . กันยายน 2548 เก็บถาวร(PDF)จากต้นฉบับเมื่อ 22 มีนาคม 2549 . สืบค้นเมื่อ31 กรกฎาคม 2019 .
  8. ^ Tarui, Y.; ฮายาชิ วาย.; เซกิงาวะ, โทชิฮิโระ (กันยายน 1969) "การแพร่กระจายในตัวเองมากที่สุด แนวทางใหม่สำหรับอุปกรณ์ความเร็วสูง " การดำเนินการของการประชุมครั้งที่ 1 เกี่ยวกับอุปกรณ์โซลิดสเตดอย : 10.7567/SSDM.1969.4-1 . S2CID 184290914 . 
  9. ^ McLintock จอร์เจีย; Thomas, RE (ธันวาคม 2515) การสร้างแบบจำลองของ MOST แบบ double-diffused ด้วยเกทที่จัดแนวตัวเอง การประชุมอุปกรณ์อิเล็กตรอนระหว่างประเทศ พ.ศ. 2515 หน้า 24–26. ดอย : 10.1109/IEDM.1972.249241 .
  10. อรรถa b c d ดันแคน เบน (1996). แอมพลิฟายเออร์ พลังเสียงประสิทธิภาพสูง เอลส์เวียร์ . น.  177–8, 406 . ISBN 9780080508047.
  11. อรรถเป็น บาลิกา, บี. จายันต์ (2005). มอสเฟต พลังงาน RFของ ซิลิคอน วิทยาศาสตร์โลก . ISBN 9789812561213.
  12. ^ เป็ ขราวกับ ซิฟ ซาด (2018) การสื่อสารเคลื่อนที่ 5G: แนวคิดและเทคโนโลยี ซีอาร์ซี เพรส . หน้า 134. ISBN 9780429881343.
  13. ^ "รางวัล SEMI สำหรับอเมริกาเหนือ" . กึ่ง . เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 5 สิงหาคม 2016 . สืบค้นเมื่อ5 สิงหาคม 2559 .
  14. อรรถa "อเล็กซ์ ลิโดว์ และ ทอม เฮอร์แมน แห่งผู้เรียงเรียงกระแสนานาชาติ ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นหอเกียรติยศด้านวิศวกรรม " สายธุรกิจ . 14 กันยายน 2547 . สืบค้นเมื่อ31 กรกฎาคม 2019 .
  15. ^ บาลิกา, บี. จายันต์ (2015). อุปกรณ์ IGBT: ฟิสิกส์ การออกแบบ และการประยุกต์ใช้ทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์เกตหุ้มฉนวน วิลเลียม แอนดรูว์ . หน้า xxviii, 5–11. ISBN 9781455731534.
  16. ↑ a b " MDmesh : 20 Years of Superjunction STPOWER MOSFETs, A Story About Innovation" . เอสที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ 11 กันยายน 2562 . สืบค้นเมื่อ2 พฤศจิกายน 2019 .
  17. ^ สิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา 4,754,310
  18. ^ "ตลาดพาวเวอร์ทรานซิสเตอร์จะทะลุ 13.0 พันล้านดอลลาร์ในปี 2554 " ไอซี อินไซท์ 21 มิถุนายน 2554 . สืบค้นเมื่อ15 ตุลาคม 2019 .
  19. คาร์โบเน่, เจมส์ (กันยายน–ตุลาคม 2018) "ผู้ซื้อสามารถคาดหวังระยะเวลารอคอยสินค้า 30 สัปดาห์และแท็กที่สูงขึ้นเพื่อดำเนินการต่อสำหรับ MOSFET" (PDF ) การ จัดหาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ : 18–19.
  20. วิลเลียมส์ ริชาร์ด เค.; Darwish, Mohamed N.; แบลนชาร์ด, ริชาร์ด เอ.; ซีมีเนียก, ราล์ฟ; รัทเทอร์, ฟิล; คาวากุจิ, ยูสุเกะ (23 กุมภาพันธ์ 2017). "The Trench Power MOSFET: ตอนที่ 1—ประวัติศาสตร์ เทคโนโลยี และอนาคต " ธุรกรรม IEEE บนอุปกรณ์อิเล็กตรอน 64 (3): 674–691. Bibcode : 2017ITED...64..674W . ดอย : 10.1109/TED.2017.2653239 . S2CID 20730536 . 
  21. ^ a b "MOSFET" . อินฟิเนียน เทคโนโลยีส์ สืบค้นเมื่อ24 ธันวาคม 2019 .
  22. ^ "ไอซีไดรเวอร์เกท Infineon EiceDRIVER" (PDF ) อินฟิเนียน . สิงหาคม 2019 . สืบค้นเมื่อ26 ธันวาคม 2019 .
  23. ^ "ทรานซิสเตอร์ RF DMOS" . เอสที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ สืบค้นเมื่อ22 ธันวาคม 2019 .
  24. ^ "AN1256: Application note – RF MOSFET กำลังแรงสูงกำหนดเป้าหมายแอปพลิเคชัน VHF" (PDF ) เอส ที ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ กรกฎาคม 2550 . สืบค้นเมื่อ22 ธันวาคม 2019 .
  25. ^ Emadi, อาลี (2017). คู่มือยานยนต์ไฟฟ้ากำลังและมอเตอร์ไดรฟ์ ซีอาร์ซี เพรส . หน้า 117. ISBN 9781420028157.
  26. ^ "โซลูชั่น Infineon สำหรับการขนส่ง" (PDF ) อินฟิเนียน . มิถุนายน 2556 . สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2019 .
  27. ^ "HITFETs: MOSFET ที่ชาญฉลาดและได้รับการปกป้อง" (PDF ) อินฟิเนียน . สืบค้นเมื่อ23 ธันวาคม 2019 .
  28. ^ "CMOS Sensors เปิดใช้งานกล้องโทรศัพท์, วิดีโอ HD " นาซ่า สปิน ออฟ นาซ่า. สืบค้นเมื่อ6 พฤศจิกายน 2019 .
  29. วีนดริก, แฮร์รี่ เจเอ็ม (2017). นาโนเมตร CMOS ICs: จากพื้นฐานสู่ ASIC สปริงเกอร์. หน้า 245. ISBN 9783319475974.
  30. โคเร็ก, จาเซก (2011). MOSFET พลังงานแรงดันต่ำ: การออกแบบ ประสิทธิภาพ และการใช้งาน Springer Science + สื่อธุรกิจ หน้า  9 –14. ISBN 978-1-4419-9320-5.
  31. ^ "มอสเฟตกำลังยานยนต์" (PDF ) ฟูจิ อิเล็คทริค . สืบค้นเมื่อ10 สิงหาคม 2019 .
  32. ^ วิลเลียมส์ อาร์เค; ดาร์วิช มินนิโซตา; แบลนชาร์ด RA; Siemieniec, R.; รัตเตอร์, พี.; คาวากุจิ, วาย. (2017). "The Trench Power MOSFET—ส่วนที่ II: VDMOS เฉพาะแอปพลิเคชัน, LDMOS, บรรจุภัณฑ์, ความน่าเชื่อถือ" รายการ IEEE บนอุปกรณ์อิเลคตรอน 64 (3): 692–712. Bibcode : 2017ITED...64..692W . ดอย : 10.1109/TED.2017.2655149 . ISSN 0018-9383 . S2CID 38550249 .  
  33. ^ ไซมอนเอ็ม Sze ,โมเดิร์นฟิสิกส์อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ , จอห์นไวลีย์และบุตร Inc 1998 ISBN 0-471-15237-4 
  34. ↑ Pierre Aloïsi, Les transistors MOS de puissanceใน Interrupteurs électroniques de puissance, traite EGEM , ภายใต้การดูแลของ Robert Perret, Lavoisier, Paris, 2003 [เป็นภาษาฝรั่งเศส] ISBN 2-7462-0671-4 
  35. ^ http://www.irf.com/technical-info/whitepaper/pcim2000.pdf
  36. ↑ Duncan A. Grant, John Gowar POWER MOSFETS: Theory and Applications John Wiley and Sons, Inc ISBN 0-471-82867-X , 1989 

อ่านเพิ่มเติม