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海飞乐CoolFET代替 英飞凌CoolMOS原理

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一粒金砂(中级)

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发表于 2017-1-17 10:58:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
COOLMOS(super junctio)原理,与普通VDMOS的差异如下:
对于常规VDMOS器件结构,大家都知道Rdson与BV这一对矛盾关系,要想提高BV,都是从减小EPI参杂浓度着手,但是外延层又是正向电流流通的通道,EPI参杂浓度减小了,电阻必然变大,Rdson就大了。所以对于普通VDMOS,两者矛盾不可调和。但是对于COOLMOS,这个矛盾就不那么明显了。通过设置一个深入EPI的P区,大大提高了BV,同时对Rdson上不产生影响。为什么有了这个深入衬底的P区,就能大大提高耐压呢?  大家知道,对于常规VDMOS,反向耐压,主要靠的是N型EPI与body区界面的PN结,对于一个PN结,耐压时主要靠的是耗尽区承受,耗尽区内的电场大小、耗尽区扩展的宽度的面积,也就是下图中的浅绿色部分,就是承受电压的大小。常规VDSMO,P body浓度要大于N EPI,大家也应该清楚,PN结耗尽区主要向低参杂一侧扩散,所以此结构下,P body区域一侧,耗尽区扩展很小,基本对承压没有多大贡献,承压主要是P body--N EPI在N型的一侧区域,这个区域的电场强度是逐渐变化的,越是靠近PN结面(a图的A结),电场强度E越大。所以形成的浅绿色面积有呈现梯形。但是对COOLMOS结构,由于设置了相对P body浓度低一些的P region区域,所以P区一侧的耗尽区会大大扩展,并且这个区域深入EPI中,造成了PN结(b图的A结)两侧都能承受大的电压,换句话说,就是把峰值电场Ec由靠近器件表面,向器件内部深入的区域移动了。形成的耐压(图中浅绿色的面积)就大了。当COOLMOS正向导通时,正向电流流通的路径,并没有因为设置了P region而受到影响。
  海飛樂      SJ-MOS(CoolFET™)選型表   
  Part number  Package   Channel
    Type
   ID[MAX]
    (A)
   BVDSS[min]
    (V)
  RDSon[typ]
    @VGS=10V
     (Ohm)
  RDSon[max]
    @VGS=10V
     (Ohm)
   VGSth[min]
    (V)

  HMDA50R1K5    HMDB50R1K5   HMDC50R1K5   HMDD50R1K5  TO-252/251/220/220F  N  5  500  1.300  1.500  2
  HMDA50R850    HMDB50R850    HMDC50R850   HMDD50R850  TO-252/251/220/220F  N  6  500  0.750  0.850  2
  HMDA50R600    HMDB50R600   HMDC50R600    HMDD50R600  TO-252/251/220/220F  N  8  500  0.540  0.600  2
  HMDA50R420    HMDB50R420   HMDC50R420    HMDD50R420  TO-252/251/220/220F  N  12  500  0.360  0.420  2
  HMDA50R260    HMDB50R260   HMDC50R260    HMDD50R260  TO-252/251/220/220F  N  16  500     0.260  2
  HMDC50R180   HMDD50R180  TO-220/220F  N  22  500     0.180  2
  HMDC50R120   HMDD50R120  TO-220/220F  N  37  500     0.120  2
  HMDA60R2K2   HMDB60R2K2   HMDC60R2K2   HMDD60R2K2  TO-252/251/220/220F  N  2  600  1.900  2.200  2
  HMDA60R1K2   HMDB60R1K2   HMDC60R1K2   HMDD60R1K2  TO-252/251/220/220F  N  4  600  1.000  1.200  2
  HMDA60R900   HMDB60R900   HMDC60R900    HMDD60R900   TO-252/251/220/220F  N  5  600  0.780  0.900  2
  HMDA60R540   HMDB60R540   HMDC60R540    HMDD60R540   TO-252/251/220/220F  N  8  600  0.480  0.540  2
  HMDA60R360   HMDB60R360   HMDC60R360    HMDD60R360   TO-252/251/220/220F  N  11  600  0.300  0.360  2
  HMDC60R180  HMDD60R180  TO-220/220F  N  20  600  0.150  0.250  2
  HMDA65R2K4    HMDB65R2K4   HMDC65R2K4    HMDD65R2K4  TO-252/251/220/220F  N  2  650  2.200  2.420  2
  HMDA65R1K2    HMDB65R1K2   HMDC65R1K2    HMDD65R1K2  TO-252/251/220/220F  N  4  650  1.000  1.200  2
  HMDA65R900    HMDB65R900   HMDC65R900     HMDD65R900  TO-252/251/220/220F  N  5  650  0.780  0.900  2
  HMDA65R540    HMDB65R540   HMDC65R540     HMDD65R540  TO-252/251/220/220F  N  8  650  0.480  0.540  2
  HMDA65R360    HMDB65R360   HMDC65R360     HMDD65R360  TO-252/251/220/220F  N  11  650  0.300  0.360  2
  HMDC65R180   HMDD65R180  TO-220/220F  N  20  650  0.150  0.180  2
  HMDE65R072  TO-247  N  47  650  0.060  0.072  2
  HMDA70R2K5    HMDB70R2K5   HMDC70R2K5    HMDD70R2K5  TO-252/251/220/220F  N  2  700  2.300  2.500  2
  HMDA70R1K4    HMDB70R1K4   HMDC70R1K4    HMDD70R1K4   TO-252/251/220/220F  N  4  700  1.200  1.400  2
  HMDA70R950    HMDB70R950   HMDC70R950     HMDD70R950   TO-252/251/220/220F  N  5  700  0.840  0.950  2
  HMDA70R600   HMDB70R600    HMDC70R600     HMDD70R600   TO-252/251/220/220F  N  7  700  0.540  0.600  2
  HMDA70R400    HMDB70R400   HMDC70R400     HMDD70R400   TO-252/251/220/220F  N  11  700  0.360  0.400  2
  HMDC70R190   HMDD70R190  TO-220/220F  N  20  700  0.165  0.190  2
  HMDA80R1K2    HMDB80R1K2   HMDC80R1K2    HMDD80R1K2  TO-252/251/220/220F  N  3  800  1.000  1.200  2
  HMDA80R900    HMDB80R900   HMDC80R900     HMDD80R900  TO-252/251/220/220F  N  5  800  0.780  0.900  2
  HMDA80R700    HMDB80R700   HMDC80R700     HMDD80R700  TO-252/251/220/220F  N  6  800  0.600  0.700  2
  HMDA80R450    HMDB80R450   HMDC80R450     HMDD80R450  TO-252/251/220/220F  N  12  800  0.380  0.450  2
  HMDA80R300    HMDB80R300   HMDC80R300     HMDD80R300  TO-252/251/220/220F  N  18  800  0.250  0.300  2
  HMDD90R1K2  TO-220F  N  4  900  1.000  1.200  3
  HMDD90R1K  TO-220F  N  4  900  0.800  1.000  3
  HMDD90R800  TO-220F  N  5  900  0.700  0.800  3
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一粒金砂(中级)

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 楼主| 发表于 2017-1-19 09:49:36 | 显示全部楼层
一种基于电子科技大学陈星弼院士发明专利,打

破传统功率

MOSFET

理论极限,被国际上盛誉为功



MOSFET

领域里程碑的新型功率

MOSFET-CoolMOS



1998

年问世并很快走向市场。

CoolMOS

由于采

用新的耐压层结构,

在几乎保持功率

MOSFET

所有

优点的同时,又有着极低的导通损耗。这里需特

别指出的是,陈院士的

CB

及异型岛结构,是一种

耐压层上的结构创新,不仅可用于垂直功率

MOSFET

,还可用于功率

IC

的关键器件

LDMOS

以及

SBD



SIT

等功率半导体器件中,可称为功率半导

体器件发展史上的里程碑式结构,该发明由此也

名列

2002

年信息产业部三项信息技术重大发明之

首位。最近,笔者在国家“863”项目的支持下,

利用三维超结结构,在国际上首次获得了与低压

器件兼容的导通电阻较传统器件降低

5

倍的高压

LDMOS.


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