Es wird ein Vertikal-Leistungs-MOSFET vorgestellt, der sich besonders im Spannungsbereich unter 100 V oder bei Frequenzen über 100 kHz auszeichnet. Das hauptsächliche Leistungsmerkmal ist der auf die Flächeneinheit bezogene spezifische Einschaltwiderstand. Die gegenwärtig kommerziell angebotenen Vertikal-Leistungs-MOSFETs sind planare DMOSFETs (MOSFETs mit einem doppelt-diffundierten Kanalprofil). Das bestehende Durchpruchsproblem wird kurz beschrieben und ein vertikaler Leistungs-MOSFET zur Überwindung dieses Problems vorgestellt: ein Leistungs-MOSFET mit integriertem Graben-Gate (die Leistungsmerkmale eines Graben-MOSFETs mit N-Kanal, die Technologie der P-Kanal-DMOS-FETs in Grabentechnik und Graben-MOSFETs für die Oberflächenmontage). Elf Abbildungen zeigen: den Querschnitt durch einen planaren Vertikal-DMOSFET; ein Kurvendiagramm des Technologiefortschritts der Vertikal-Leistungs-MOSFETs von 1980 bis 2000 hinsichtlich des spezifischen Einschaltwiderstandes und der Zelldichte; den spezifischen Einschaltwiderstand in Abhängigkeit zur Packungsdichte; den Querschnitt durch einen Leistungs-DMOSFET mit Grabenstruktur; die Kennlinienschar ID-VDS für einen Graben-MOSFET mit 8 Milliohm für 60 V; einen USV-Umrichter mit Gate-Ansteuerung über Transformatoren; die umkehrbare Ansteuerung für einen Gleichstrommotor mit komplementären MOSFETs; ein Balkendiagramm mit den Technologiefortschritten im typischen Einschaltwiderstand von Graben-MOSFETs mit P-Kanal; die Kennlinienschar ID-VDS für einen Graben-MOSFET mit P-Kanal; die Kennlinien für Leistungs-MOSFETs in Grabentechnik für SMT (Surface Mounting Technology); einen redundanten Schalter mit Komplementär-MOSFETs zur Auslösung von Airbags (mit Hauptzünder und Reservezünder).
Leistungssprung durch Graben-Gate
Design und Elektronik ; 13 ; 48-53
1996
6 Seiten, 11 Bilder, 2 Quellen
Article (Journal)
German
MOS-FET , Leistungselektronik , Widerstand (elektrische Größe) , Einschalten , Planartechnologie , Planartransistor , Ladungsträgerdiffusion , Kanal (FET) , n-Kanal-FET , p-Kanal-FET , Drain (FET) , Source (FET) , Gate (FET) , vergrabene Schicht , elektrischer Durchbruch , SMT (Oberflächenmontagetechnologie) , spezifischer Widerstand , Packungsdichte (Schaltung) , I-U-Kennlinie , unterbrechungsfreie Stromversorgung , Umrichter , Gleichstrommotor , komplementäre MOS-Schaltung , Kraftfahrzeugelektronik , Airbag , ABS (Antiblockiersystem) , Zelldichte
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