cool mosfet与的其他mosfet的区别

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1、CoolMOSFET与的其他MOSFET的区别MOSFET的发展大致分为三个阶段，第一个阶段是采用平面水平沟道的MOSFET，第二个阶段是垂直导电型MOSFET（VMOSFET），第三个阶段是沟道式栅极MOSFET和CoolMOSFET。1．结构上的区别平面水平沟道的MOSFET的结构如图1所示。图1平面水平沟道的MOSFET它的源极S、漏极D和栅极G都处在硅单晶的同一侧，当栅极处于适当正电位时，其二氧化硅层下面的晶体表面区由P型变为N型（反型层），形成N型导电沟道。平面水平沟道的MOSFET在LSI（大规模集成电路）里得到了广泛的应用。MO

2、SFET的理论里，要得到大的功率处理能力，要求有很高的沟道宽长比W/L，而平面水平沟道的MOSFET的沟道长L不能太小，因此只能增大芯片面积，这很不经济。所以其一直停留在几十伏电压，几十毫安电流的水平。平面水平沟道的MOSFET的大功率处理能力的低下促使了垂直导电型MOSFET（VMOSFET）的出现，VMOSFET分为VVMOSFET和VDMOSFET两种结构，比较常用的是VDMOSFET，其结构如图2、3所示。图2VVMOSFET结构图图3VDMOSFET结构图VVMOSFET是利用V型槽来实现垂直导电的，当Vgs大于0时，在V型槽外壁与

3、硅表面接触的地方形成一个电场，P区和N＋区域的电子受到吸引，当Vgs足够大时，就会形成N型导电沟道，使漏源极之间有电流流过。VDMOSFET的栅极结构为平面式，当Vgs足够大时，两个源极之间会形成N型导电沟道，使漏源极之间有电流流过。VDMOSFET比VVMOSFET更易获得高的耐压和极限频率，因此在大功率场合得到更多应用，我们在整流模块中常用的MOSFET都是VDMOSFET。在高截止电压的VDMOSFET中，通态电阻的95％由N－外延区的电阻决定。因此，为了降低通态电阻，人们想了种种办法来降低N－外延区的电阻，有两种方法得到应用，这就是沟

4、道式栅极MOSFET和CoolMOSFET，它们的结构分别如图4、5所示。图4沟道式栅极MOSFET结构图沟道式栅极MOSFET是将VDMOSFET中的“T”导电通路缩短为两条平行的垂直型导电通路，从而降低通态电阻。图5CoolMOSFET结构图CoolMOSFET则是两个垂直P井条之间的垂直高掺杂N＋扩散区域为电子提供了低阻通路，从而降低通态电阻。较低浓度的两个垂直P井条主要是为了耐压而设计的。CoolMOSFET的通态电阻为普通的VDMOSFET的1/5，开关损耗因此减为普通的VDMOSFET的1/2，但是CoolMOSFET固有的反向恢

5、复特性的动态特性不佳。2．主要电气性能比较CoolMOSFET和其他MOSFET种类繁多，为了能有一个直观的印象，现对SPP20N60CFD（CoolMOSFET）、IRFP460LC、IRFPC60LC、IXFH40N50进行主要电气性能比较，见表1。SPP20N60CFDIRFP460LCIRFPC60LCIXFH40N50PolarityNVDS(max)600VRDS(on)(max)0.19OhmID(max)20.7AIDpuls(max)52APtot(max)208WVGS(th)(min)3VVGS(th)(max)5VCi

6、ss(typ)Crss(typ)Coss(typ)Qg(typ)95nCRthJC(max)0.6K/WPackageTO220-3表1SPP20N60CFD、IRFP460LC、IRFPC60LC、IXFH40N50主要电气性能比较从表1可以看出，CoolMOSFET的优点是：1、通态电阻小，通态损耗小2、同等功率下封装小，有利于电源小型化3、栅极开启电压限高，抗干扰能力强4、栅极电荷小，驱动功率小5、节电容小，开关损耗小。CoolMOSFET的缺点是：1、热阻大，同等耗散功率下温升高2、能通过的直流电流和脉冲电流小。3．主要电气性能差异的

7、原因CoolMOSFET和其他MOSFET主要电气性能上的差异是由它们结构上的差异导致的，下面对此进行分析，由于水平有限，有不少错漏之处，请批评指正！参考文献：1．《高频功率电子学》，蔡宣三，科学出版社。2．《功率MOS器件的结构与性能》，华伟，通信电源技术。