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什麼是功率MOSFET?

一般積體電路里的MOSFET都是平面式(planar)的結構,電晶體內的各端點都離晶片表面只有幾個微米的距離。 而所有的 功率元件 都是垂直式(vertical)的結構,讓元件可以同時承受高電壓與高電流的工作環境。 一個功率MOSFET能耐受的電壓是雜質摻雜濃度與N型磊晶層(epitaxial layer)厚度的函式,而能通過的電流則和元件的通道寬度有關,通道越寬則能容納越多電流。 對於一個平面結構的MOSFET而言,能承受的電流以及崩潰電壓的多寡都和其通道的長寬大小有關。 對垂直結構的MOSFET來說,元件的面積和其能容納的電流成大約成正比,磊晶層厚度則和其崩潰電壓成正比。 功率MOSFET的工作原理 截止:漏源極間加正電源,柵源極間電壓為零。

MOSFET的氧化層是什麼?

MOSFET里的氧化層位於其通道上方,依照其操作電壓的不同,這層 氧化物 的厚度僅有數十至數百埃(Å)不等,通常材料是二氧化矽(silicon dioxide,SiO2),不過有些新的進階製程已經可以使用如氮氧化矽(silicon oxynitride,SiON)做為氧化層之用。 今日半導體元件的材料通常以矽(silicon)為首選,但是也有些半導體公司發展出使用其他半導體材料的製程,當中最著名的例如IBM使用矽與鍺(germanium)的混合物所發展的矽鍺製程(silicon-germanium process,SiGe process)。

MOSFET的次臨限傳導有什麼好處?

不過反過來說,也有些電路設計會因為MOSFET的次臨限傳導得到好處,例如需要較高的轉導/電流轉換比(transconductance-to-current ratio)的電路里,利用次臨限傳導的MOSFET來達成目的的設計也頗為常見。 晶片內部連線導線的 寄生電容 效應 傳統上,CMOS邏輯門的切換速度與其元件的柵極電容有關。 但是當柵極電容隨著MOSFET尺寸變小而減少,同樣大小的晶片上可容納更多電晶體時,連線這些電晶體的金屬導線間產生的寄生電容效應就開始主宰邏輯門的切換速度。 如何減少這些寄生電容,成了晶片效率能否向上突破的關鍵之一。 晶片發熱量增加 當晶片上的電晶體數量大幅增加後,有一個無法避免的問題也跟著發生了,那就是晶片的發熱量也大幅增加。

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