Właśnie przeczytałem notę aplikacyjną i pomyliłem się co do tego zdania: „Inżynierowie często myślą o MOSFET-ie jako o pojedynczym tranzystorze mocy, ale jest to zbiór tysięcy maleńkich ogniw FET mocy połączonych równolegle”.
Jak to jest możliwe ? W każdej klasie dowiedziałem się o przekroju MOSFET-u jako pojedynczej bryły, a nie jako „zbiór tysięcy ogniw FET mocy”.
Pytanie brzmi zatem: czy nota aplikacyjna odnosi się do specjalnego typu MOS, czy całe moje życie było kłamstwem?
transistors
mosfet
cmos
pantarhei
źródło
źródło
Odpowiedzi:
Jeśli bardzo duży MOSFET (tj. Z bardzo szerokim kanałem) zostałby zaimplementowany jako pojedyncze urządzenie fizyczne, takie jak to, które widziałeś w klasie, elektroda bramkowa byłaby bardzo długa i cienka. Spowodowałoby to znaczne opóźnienie RC w kierunku bramki, więc MOSFET włączałby się i wyłączał bardzo powoli. Co więcej, trudno byłoby umieścić takie urządzenie w pakiecie, ponieważ byłoby setki lub tysiące razy szersze niż było długie.
Tak więc, jest lepszy elektrycznie i łatwiejszy w obsłudze MOSFET, jeśli podzielisz go na wiele małych MOSFET. Zaciski źródła, spustu i bramki wszystkich tych małych urządzeń są połączone równolegle. Rezultat jest taki sam, jakbyś zbudował jedno ogromne urządzenie.
W projekcie CMOS VLSI te małe urządzenia są często nazywane „palcami” i są rysowane jako równoległe struktury. Alternatywne palce mogą następnie udostępniać regiony źródła / drenażu. MOSFET-y mocy wykorzystują inne techniki formowania pojedynczych małych urządzeń.
Oto przykład z projektu konwertera cyfrowo-analogowego:
Źródło: pubweb.eng.utah.edu
Żółta warstwa to polikrzem, a długie pionowe paski to bramy MOSFET. Czerwona warstwa jest metalowa, a białe kwadraty stykają się od metalu w dół do poli-bram lub obszarów źródła / drenażu. W prawym górnym rogu widać duży tranzystor PMOS z pięcioma równoległymi palcami bramki. Pomiędzy palcami bramy znajdują się obszary źródła i odpływu, wygląda jak trzy równoległe źródła i trzy równoległe odpływy. Dzielenie takich obszarów źródła / drenażu zmniejsza również pojemność tych struktur do podłoża (studni N) poniżej. Strona, na której znajduje się link, zawiera kilka przykładów tego, jak jest on wykorzystywany w projektowaniu analogowej pamięci CMOS. Moje doświadczenie dotyczyło głównie urządzeń cyfrowych, ale skorzystaliśmy z tego samego pomysłu, gdy potrzebowaliśmy bufora dużej prędkości dla globalnego zegara lub styku we / wy.
źródło
Wydaje mi się, że to zdanie odnosi się do struktury MOSFET-ów mocy, takich jak struktura HEXFET-a International Rectifier.
Zobacz na przykład http://www.rfwireless-world.com/Terminology/HEXFET-vs-MOSFET.html, aby uzyskać więcej informacji na temat struktury HEXFET.
EDYCJA: HEXFET to tylko jeden konkretny projekt jednego konkretnego producenta. Inni producenci z pewnością mają równoważne konstrukcje MOSFET-ów mocy.
źródło