苏州高压N管MOSFET失效分析

当MOSFET的尺寸缩的非常小、栅极氧化层也变得非常薄时，例如编辑此文时 制程可以把氧化层缩到一纳米左右的厚度，一种过去没有发现的现象也随之产生，这种现象称为“多晶硅耗尽”。当MOSFET的反转层形成时，有多晶硅耗尽现象的MOSFET栅极多晶硅靠近氧化层处，会出现一个耗尽层（depletion layer），影响MOSFET导通的特性。要解决这种问题，金属栅极是 的方案。可行的材料包括钽（Tantalum）、钨、氮化钽（Tantalum Nitride），或是氮化钛（Titalium Nitride）。这些金属栅极通常和高介电常数物质形成的氧化层一起构成MOS电容。另外一种解决方案是将多晶硅完全的合金化，称为FUSI（FUlly-SIlicide polysilicon gate）制程。MOSFET计算系统的散热要求，可以选择栅极电荷QG比较小的功率MOSFET。苏州高压N管MOSFET失效分析

DMOSDMOS是双重扩散MOSFET（double-DiffusedMOSFET）的缩写，它主要用于高压，属于高压MOS管范畴。以MOSFET实现模拟开关MOSFET在导通时的通道电阻低，而截止时的电阻近乎无限大，所以适合作为模拟信号的开关（信号的能量不会因为开关的电阻而损失太多）。MOSFET作为开关时，其源极与漏极的分别和其他的应用是不太相同的，因为信号可以从MOSFET栅极以外的任一端进出。对NMOS开关而言，电压 负的一端就是源极，PMOS则正好相反，电压 正的一端是源极。MOSFET开关能传输的信号会受到其栅极—源极、栅极—漏极，以及漏极到源极的电压限制，如果超过了电压的上限可能会导致MOSFET烧毁。苏州高压N管MOSFET失效分析MOSFET的尺寸变小意味著栅极面积减少。

MOSFET沟道的选择，为设计选择正确器件的第1步是决定采用N沟道还是P沟道 MOSFET.在典型的功率应用中，当一个MOSFET接地，而负载连接到干线电压上时，该MOSFET就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟 道MOSFET,这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOSFET连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道 MOSFET,这也是出于对电压驱动的考虑。电压和电流的选择，额定电压越大，器件的成本就越高。根据实践经验，额定电压应当大于干线电压或 总线电压。这样才能提供足够的保护，使MOSFET不会失效。就选择MOSFET而言，必须确定漏极至源极间可能承受的较大电压，即较大VDS.设计工程 师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备（如电机或变压器）诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同；通常，便携式设备为20V、FPGA电源 为20~30V、85~220VAC应用为450~600V。

DC/DC开关控制器的MOSFET选择是一个复杂的过程。只考虑MOSFET的额定电压和电流并不足以选择到合适的MOSFET。要想让MOSFET维持在规定范围以内，必须在低栅极电荷和低导通电阻之间取得平衡。在多负载电源系统中，这种情况会变得更加复杂。选择FET时需要考虑的因素包括额定电压、环境温度、开关频率、控制器驱动能力和散热组件面积。关键问题是，如果功耗过高且散热不足，则FET可能会过热起火。我们可以利用封装/散热组件ThetaJA或者热敏电阻、FET功耗和环境温度估算某个FET的结温。我们所说的MOSFET，指的是什么？

过去数十年来，MOSFET的尺寸不断地变小。早期的集成电路MOSFET制程里，通道长度约在几个微米（micrometer）的等级。但是到了 的集成电路制程，这个参数已经缩小了几十倍甚至超过一百倍。2006年初，Intel开始以65纳米（nanometer）的技术来制造新一代的微处理器，实际的元件通道长度可能比这个数字还小一些。至90年代末，MOSFET尺寸不断缩小，让集成电路的效能 提升，而从历史的角度来看，这些技术上的突破和半导体制程的进步有著密不可分的关系。MOSFET较大的应用是在“常闭型”的开关，而相对的，加强式MOSFET则用在“常开型”的开关上。苏州高压N管MOSFET失效分析

为什么MOSFET的尺寸能越小越好？苏州高压N管MOSFET失效分析

高压MOSFET原理与性能分析：在功率半导体器件中，MOSFET以高速、低开关损耗、低驱动损耗在各种功率变换，特别是高频功率变换中起着重要作用。在低压领域，MOSFET没有竞争对手，但随着MOS的耐压提高，导通电阻随之以2.4-2.6次方增长，其增长速度使MOSFET制造者和应用者不得不以数十倍的幅度降低额定电流，以 折中额定电流、导通电阻和成本之间的矛盾。即便如此，高压MOSFET在额定结温下的导通电阻产生的导通压降仍居高不下，耐压500V以上的MOSFET 的额定结温、额定电流条件下的导通电压很高，耐压800V以上的导通电压高得惊人，导通损耗占MOSFET总损耗的2/3-4/5，使应用受到极大限制。苏州高压N管MOSFET失效分析

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