전력 MOSFET - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 전력 MOSFET 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 표면실장 패키지 D2PAK2의 두개의 전력 모스펫. 각각의 이 요소는 30 볼트의 차단전압과 120 암페어의 지속전류를 유지할 수 있다. 전력 모스펫 ( Power MOSFET ) 은 큰 전력을 처리하기위해 설계된 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 ( MOSFET ) 의 특정 종류이다. 다른 전력 반도체 소자 ( 절연 게이트 양극성 트랜지스터 ( IGBT ) ( IGBT ), 사이리스터... ) 들에 비해 주요한 장점은 낮은 전압에서 통신 속도가 빠르고 효율이 좋다는 것이다. 이것은 절연 게이트 양극성 트랜지스터 ( IGBT ) 의 격리된 게이트와 공유되어 신호인가를 쉽게 한다. 이것은 시모스 기술이 발전함에 따라 제조가 가능했으며 1970년대 후반에 집적회로 제조가 개발되었다. 전력 모스펫은 저전력 중 하나인 측면 모스펫의 동작법칙을 공유한다. 전력 모스펫은 저전력 ( 대충 200 V 이하 ) 스위치로 가장 널리 사용된다. 이것은 대부분의 전원 공급장치, 직류 - 직류 변환기, 저전
하나인 측면 모스펫의 동작법칙을 공유한다. 전력 모스펫은 저전력 ( 대충 200 V 이하 ) 스위치로 가장 널리 사용된다. 이것은 대부분의 전원 공급장치, 직류 - 직류 변환기, 저전압 모터 제어기에서 찾아볼 수 있다. 목차 1 기본 구조 2 차단 전압 3 온상태 특징 3. 1 온상태 저항 3. 2 항복전압 / 온상태 저항간의 상보관계 ( trade - off ) 3. 3 보디 다이오드 4 스위치 동작 4. 1 전기 용량 4. 1. 1 게이트 - 소스 전기용량 4. 1. 2 게이트 - 드레인 전기용량 4. 1. 3 드레인 - 소스 전기용량 4. 2 다른 동적요소 4. 2. 1 패키징 인덕턴스 5 동작의 제한 5. 1 게이트 산화막 항복 5. 2 안전동작 영역 5. 2. 1 드레인 - 소스 저항 5. 2. 2 최대 드레인 - 소스 전압 5. 2. 3 최대 드레인 전류 5. 2. 4 최대 온도 6 기술 6. 1 배치 6. 1. 1 셀 구조 6. 2 구조 6. 2. 1 P기판 전력 모스펫 6. 2. 2 브이모스 6. 2. 3 유모스 6. 2. 4 쿨모스 7 같이 보기 8 각주 9 참조 기본 구조 [ 편집 ] 그림 1 : 기본 셀을 보여주는 수직확
의 U모양으로부터 나왔다. 쿨모스 [ 편집 ] 특별히 500 V를 넘는 전압에 어떤 제조사, 가장 알려진 인피니온 테크날러지는, 충전 보상 원리를 사용하기 시작했다. 그리하여 고전압 모스펫에 크게 기여처럼 에피택시막의 저항은 요소 > 5에 의하여 감소할 수 있다. 같이 보기 [ 편집 ] 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 전력 반도체 소자 절연 게이트 양극성 트랜지스터 전력 전자공학 각주 [ 편집 ] ↑ S. M. Sze " 현대 반도체 소자 물리학 ", ( John Wiley and Sons, Inc ) 1998 ISBN 0 - 471 - 15237 - 4 ↑ 피에르 알로이시 ( 프랑스어 : Pierre [UNK] ), Interrupteurs électroniques de puissance, traite EGEM에서 Les transistors MOS de puissance, 로버트 페리트 ( Robert Perret ) 의 지도에서, 라브아지에 ( 프랑스어 : Lavoisier, 파리, 프랑스 2003년 ISBN 2 - 7462 - 0671 - 4 ↑ B. [UNK] 발리거 ( B. Jayant Baliga ) ( B. Jayant Baliga ), 전력 반도체 소자, PWS 출판사, 1996년, 페이지 398 ISBN 0 - 534 - 94098 - 6 ↑
막 트랜지스터 CMOS 증폭 회로 관련 다이오드 태양 전지 기타 PN 접합 공핍층 쇼트키 접합 MOS 접합 니시자와 준이치 금속 절연체 응용분야 전자공학 전자 회로 반도체공학 원본 주소 " " 분류 : 트랜지스터고체 소자 스위치전력 전자공학숨은 분류 : 영어 표기를 포함한 문서프랑스어 표기를 포함한 문서모호한 표현이 구체적으로 지적된 문서빈 문단이 포함된 문서 둘러보기 메뉴 개인 도구 로그인하지 않음토론기여계정 만들기로그인 이름공간 문서토론 변수 보기 읽기편집역사 보기 더 보기 검색 둘러보기 대문사용자 모임요즘 화제최근 [UNK] 문서 보기임의 문서로도움말기부 도구 여기를 가리키는 문서가리키는 글의 최근 [UNK] 올리기특수 문서 목록고유 링크문서 정보위키데이터 항목이 문서 인용하기 다른 프로젝트 공용 인쇄 / 내보내기 책 만들기PDF로 다운로드인쇄용 판 다른 언어 [UNK] 日 本 語 링크 편집 이 문서는 2019년 5월 11일 ( 토 ) 16 : 31에 마지막으로 편집되었습니다. 모든 문서는 크리에이티브 커먼즈 저작자표시 - 동일조건변경허락 3. 0에 따라 사용할 수 있으며, 추가적인 조건이 적용될 수 있습니다. 자세한 내용은 이용 약관을 참고하십시오. [UNK] 미국 및 다른
기판 전력 모스펫 6. 2. 2 브이모스 6. 2. 3 유모스 6. 2. 4 쿨모스 7 같이 보기 8 각주 9 참조 기본 구조 [ 편집 ] 그림 1 : 기본 셀을 보여주는 수직확산된 모스의 단면도. 셀은 매우 작고 ( 수 마이크로미터에서 수십 마이크로미터의 폭 ) 전력 모스펫은 수천 개의 그것 [ 모호한 표현 ] 으로 구성되는 것을 알려 준다. 몇 가지 구조는 첫 번째 전력 모스펫이 발표되었을 때인 1980년대 초에 연구되었다. 그러나 대부분은 수직확산된 모스 ( Vertical Diffused MOS, VDMOS ) 구조 ( 이중확산된 모스 ( double - diffused MOS ) ( double - diffused MOS ) 나 간단히 디모스 ( DMOS ) 라고도 부른다 ) 의 후원을 ( 적어도 지금까지는 ) 표기하였다. 수직확산된 모스의 단면도 ( 그림 1을 보세요 ) 는 소자의 " 수직성 " 을 보여준다 : 소스 전극을 보여줄 수 있는 이것은 트랜지스터가 온상태일 때 전류 흐름이 주로 수직인 결과로 드레인에 배치된다. 수직확산된 모스에서 " 확산 " 은 제조 공정을 뜻한다 : P우물 ( 그림 1을 보세요 ) 은 확산 공정에 의하여 얻어진다. (
상대적으로 느리게 처리할 수 있다. 왜냐하면 게이트 전기 용량을 통과하는 전류는 외부 인가회로에 의하여 제한되기 때문이다. 이 회로는 실제로 ( 전원회로가 낮은 인덕턴스라는 가정하에 ) 트랜지스터의 통신 속도를 제어한다. 전기 용량 [ 편집 ] 모스펫 데이터시트에서 전기 용량은 종종 Ciss ( 입력 전기용량, 드레인과 소스단자 쇼트 ), Coss ( 출력 전기용량, 게이트와 소스 쇼트 ), Crss ( 역 전기 용량, 소스와 그라운드 쇼트 ) 로 불린다. 이런 전기 용량와 설명과의 관계는 다음과 같다 : C i s s = C G S C G D C o s s = C G D C D S C r s s = C G D { [UNK] displaystyle { [UNK] begin { matrix } C - { iss } & = & C - { GS } C - { GD } [UNK] [UNK] C - { oss } & = & C - { GD } C - { DS } [UNK] [UNK] C - { rss } & = & C - { GD } [UNK] end { matrix } } } 여기서 CGS, CGD, CDS는 각각 게이트 - 소스, 게이트 - 드레인, 드레인 - 소스 전기용량 이다. ( 아래를 보세요 ) 제조사는 Ciss, Co
전류 흐름이 주로 수직인 결과로 드레인에 배치된다. 수직확산된 모스에서 " 확산 " 은 제조 공정을 뜻한다 : P우물 ( 그림 1을 보세요 ) 은 확산 공정에 의하여 얻어진다. ( 실제로 P와 P 영역을 얻는 이중 확산 공정이여서 이름이 이중확산이다. ) 전력 모스펫은 측면 모스펫과 다른 구조이다. 즉, 모든 전력 소자와 전력 모스펫의 구조는 수직이고 평판이 아니다. 평판구조에서 전류와 항복전압 등급은 " 실리콘 자산 " 의 비효율적 사용의 결과로 인한 채널 면적 ( 채널의 각각 폭과 길이 ) 의 기능이다. 수직구조에서 트랜지스터의 전압등급은 도핑과 N에피택시막 ( 단면도 참조 ) 두께의 기능인 반면에 전류등급은 채널폭의 기능이다. 이것은 트랜지스터가 실리콘의 조밀한 덩어리 내부에서 높은 차단전압과 고전류를 유지하는 것이 가능하게 한다. 측면 구조가 존재하는 전력 모스펫이 없다는 것은 가치있다. 최고급 오디오 증폭기에 주로 사용된다. 장점은 포화영역 ( 접합형 트랜지스터의 선형영역과 일치함 ) 에서 수직형 모스펫보다 좋은 특성이다. 수직형 모스펫은 스위칭 응용에 설계되어서 통과와 차단상태에만 사용된다. 차단
소자의 파괴를 부르는 ) 매우 빠른 통신손실을 야기하므로 최대한 피해야 한다. 일반적인 설계에서 기생 인덕턴스는 이현상을 방지하기에 충분히 작아야 한다 ; 드레인 인덕턴스는 모스펫이 턴온될때 드레인 전압을 감소시키는 경향이 있어서, 턴온 손실을 감소시킨다. 그러나, 차단하는 동안에 초과전압을 생성시키는 것처럼, 차단손실을 증가시킨다 ; 소스 기생 인덕턴스는 드레인 인덕턴스와 동일한 동작을 지녔지만, 귀환 효과가 추가된다 : 차단할때, 소스 인덕턴스의 교차전압은 VGS 값을 증가시키는 경향이 있고, 소스전압에서 게이트는 트랜치스터 턴온을 변경하게 만든다. 동일한 매커니즘은 턴온일 때 동작하고 모스펫을 차단하는 경향이 있다. 소스 인덕턴스는 통신을 마지막으로 길게 만들어서, 통신손실을 증가시킨다. 동작의 제한 [ 편집 ] 게이트 산화막 항복 [ 편집 ] 산화막 게이트는 매우 얇아서 ( 100 nm 이하 ), 제한전압을 유지할 수 있다. 데이터시트에서 제조사는 최대 게이트 - 소스 전압을 대략 20 V로 표시하고, 초과된 이 체한은 소자의 파괴를 발생시킬 수 있다. 그리고, 높은
" 헥스펫 " ( HEXFET, 육각형 모양 ) 이다. 채널농도를 증가시키는 다른방법은 기본구조의 간격을 감소시키는 것이다. 이것은 표면적에 의하여 더 많은 셀이 가능하여 더 많은 채널폭이 된다. 그러나 셀 크기 축소처럼, 이것은 모든셀의 확실한 접속을 보장하기 더 구조 [ 편집 ] P기판 전력 모스펫 [ 편집 ] P기판 모스펫 ( 종종 피모스를 가리킴 ) 은 반대로 도핑된 형태 ( 그림 1의 교차영역에서 N대신에 P와 P대신에 N ) 의 모스펫이다. 이 모스펫은 P - 에피택시를 지닌 P기판을 사용하여 만든다. N영역에 위치한 채널처럼 이 트랜지스터는 음의 게이트 - 소스 전압에 의하여 전환된다. 이것은 스위치 단자의 하나가 입력전압의 높은면으로 연결되어 버크 변환기를 적합하게 한다 : 엔모스펫과 함께, 이 설정은 V i n V G S { [UNK] displaystyle V - { in } V - { GS } } 와 동일한 전압이 게이트에 인가되는게 요구된다. 반면에 V i n { [UNK] displaystyle V - { in } } 넘어서는 전압은 피모스펫을 요구하지 않는다. 이 종류 모스펫의 주요한 단점은
에 인가되는게 요구된다. 반면에 V i n { [UNK] displaystyle V - { in } } 넘어서는 전압은 피모스펫을 요구하지 않는다. 이 종류 모스펫의 주요한 단점은 형편없는 온상태 성능이다 : 전하 캐리어처럼 홀을 사용하여, 전자보다 매우 낮은 이동도를 갖는다. 저항력은 이동도와 직접 관련이 있어서, 주어진 피모스는 동일한 면적의 엔모스보다 3배 높은 R D S o n { [UNK] displaystyle R - { DSon } } 를 지니게 될 것이다. 브이모스 [ 편집 ] 이 구조는 첫 번째 상용 소자에 사용되었다 [ 4 ]. 유모스 [ 편집 ] 유모스 ( UMOS ) 는 굴 게이트를 지녔다. 채널 수직을 만들어서 채널밀도를 증가시키려고 했다 이 전력 모스펫 구조에서, 게이트 전극은 실리콘에 굴모양으로 에치되어 묻혀있다. 이것은 수평채널이 된다. 구조의 주요한 장점은 제이펫 ( JFET ) 효과의 부재이다. 구조의 명칭은 굴의 U모양으로부터 나왔다. 쿨모스 [ 편집 ] 특별히 500 V를 넘는 전압에 어떤 제조사, 가장 알려진 인피니온 테크날러지는, 충전 보상 원리를 사용하기 시작했다. 그리하여 고전압 모스펫에
전력 모스펫(Power MOSFET)은 큰 전력을 처리하기 위해 설계된 금속 산화막 반도체 전계효과 트랜지스터 (MOSFET)의 특정 종류이다. 다른 전력 반도체 소자 (절연 게이트 양극성 트랜지스터 (IGBT)(IGBT), 사이리스터들에 비해 주요한 장점은 낮은 전압에서 통신 속도가 빠르고 효율이 좋다는 것이다. 이것은 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)의 격리된 게이트와 공유되어 신호인가를 쉽게 한다. 이것은 시모스 기술이 발전함에 따라 제조가 가능했으며 1970년대 후반에 집적회로 제조가 개발되었다. 전력 모스펫은 저전력 중 하나인 측면 모스펫의 동작법칙을 공유한다. 전력 모스펫은 저전력 (대충 200 V 이하) 스위치로 가장 널리 사용된다. 이것은 대부분의 전원 공급장치, 직류-직류 변환기, 저전압 모터 제어기에서 찾아볼 수 있다.