Общие сведения. Для силовых (мощных) транзисторов основным требованием является, чтобы потери мощности транзистора были минимальными

СИЛОВЫЕ ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Для силовых (мощных) транзисторов основным требованием является, чтобы потери мощности транзистора были минимальными, а КПД– максимальным. В полевых транзисторах потери мощности Р, в основном, вызваны потерями на сопротивлении канала R_K открытого транзистора за счет протекания тока стока I_C: . Отсюда вытекает, что для уменьшения потерь необходимо разработать транзисторы с минимальным сопротивлением канала. Кроме того, при большом сопротивлении канала возможен его перегрев, что уменьшает крутизну транзистора.

Снижение сопротивление канала можно увеличением площади поперечного сечения канала, однако это достигается только увеличением площади структуры, что, в свою очередь, приводит к росту паразитных емкостей и уменьшению быстродействия транзисторов. На практике используются два других способа. Во-первых, снижение сопротивление канала обеспечивается созданием короткого канала. С этой целью в мощных полевых транзисторах переходят от рассмотренных выше горизонтальных структур к вертикальным, в которых направление тока стока перпендикулярно поверхности. При этом канал может располагаться как горизонтально, так и вертикально. Во-вторых, создаются многоканальные структуры полевых транзисторов, в которых каналы транзисторов соединяются параллельно. Число каналов в реальных транзисторах может составлять тысячи. На практике оба эти способа обычно применяются совместно, что позволяет получить полевые транзисторы с сопротивлениями каналов в сотые доли Ома.

Наибольшее применение на практике нашли мощные МДП-транзисторы, транзисторы со статической индукцией (СИТ-транзисторы) и IGBT-транзисторы, представляющие собой сочетание МДП-транзистора на входе и биполярного транзистора на выходе.

Дата добавления: 2015-05-06