DMOS トランジスタ:その機能と構造の説明

二重拡散 DMOS トランジスタは、より多くの人々が理解する必要のある電気回路で驚異的に機能します。トランジスタは、ブレーキ制御モジュール (BCM)、トランスミッション制御モジュール (TCM)、エンジン制御モジュールなどのマスターキーです。たとえば、フライバック、DC、自励発振、順方向のコンバータには、DMOS トランジスタが組み込まれています。この記事は、極性の拡散を説明する上で有益で詳細であるため、重要です。

事実に満ちた情報を入手することは、このトピックを理解し、理解するための最良の方法です.この記事は、CMOS と DMOS を区別する DMOS トランジスタ、構造、機能、特性について理解するのに役立ちます。

DMOS トランジスタとは?

DMOS FET は、二重拡散金属酸化物半導体電界効果トランジスタの頭字語です。このトランジスタは、RF パワー N チャネル MOSFET トランジスタのファミリーの 1 つです。この商用パワーMOSFETの名前は、トランジスタが動作するシーケンスの方法に由来しています。この電気デバイスは、最初に p ドープ基板を拡散することによって動作します。その後、高濃度にドープされた n+ ソース拡散を続けます。この活動は、二重拡散バイポーラトランジスタの電力レベルを維持するのに役立ちます。

また、Double-Diffused MOSFET は、鋭い集積回路向けの Bipolar-CMOS-DMOS (BCD) 自動化を使用して機能します。さらに、その物理的構造は、オーディオパワーアンプに最適な二重拡散活動に役立ちます。したがって、それは一般的なパワー半導体デバイスです。ドリフト領域と p 領域は、拡散プロセスの主要な作業者です。さらに、パワー MOSFET の設計には、より深い p 領域があります。

この特定の半導体材料は、一般的に使用されるトランジスタです。人気の理由は、汚染されていないバイポーラ IC のすべての障害を橋渡しする能力によるものです。特に、いくつかの制限には、電流駆動要件がないため、消費電力量の削減が含まれます。

また、高速で効率的に動作します適切な量のベース電流を適用すると、アプリケーションが切り替わります。

(トランジスタ)

重要なことは、チャネルの長さ、ブレークダウン電圧の制御、およびアクセス抵抗が、この半導体材料の重要な特徴です。 2 つのドーパント不純物は異なる横方向拡散速度を持つため、これらの要因は重要です。横方向の拡散率は、チャネル長を決定するのに役立ち、負荷の電源供給に役立ちます。また、これらのドーパント不純物には追加の注入ドーズ量があります。さらに、ドーパント不純物は、ポリシリコン層の開口部から DMOS FET にアクセスします。

この特徴により、このパワーデバイス構造は、ユーザープロセスのリソグラフィ工程からチャネル長が短くなります。特に、DMOS トランジスタのレイアウトは多数あります。ただし、レイアウトは、トランジスタを動作させる電圧とピーク電力の範囲に大きく依存します。

そのため、アミューズメント機器、産業機器、事務機器にDMOSトランジスタを使用することができます。また、エアコン、自動販売機、給湯器にも使用できます。

(白地にトランジスタ)

二重拡散 MOS (DMOS) 構造

二重拡散ＭＯＳ（ＤＭＯＳ）物理構造は、二酸化シリコン、シリコン基板、温酸化、多結晶シリコン、および半導体を含む。さらに、電源回路は、侵入する電気のために定格電流が変化します。また、正電荷を持つ正孔は、ゲート電極と半導体を取り囲むアマルガムから塩基性ドーピングを受ける可能性があります。

(DMOS構造図)

説明

ゲート酸化膜の下の n+ 型拡散と p 型拡散によって生成される接合終端の拡張により、チャネル長が制御されます。また、基本構造チャネル長は、ｐｎ基板接合とｎ＋ｐ接合との間の横方向の寸法であり得る。特に、このチャネルの寸法は長さ約 0.5 mm になる可能性があります。

まず、ゲート電極に向かって動作電圧が増加すると、電子がトランジスタを通過します。次に、電子はｐ領域からｎ領域に移動する。次に、金属酸化物を介した電気的接続により、p-基板領域の反転層がオン/オフされます。このプロセスは、ゲート電圧のコマンドによって発生します。特に、ゲートの位置は、ソース端子（p領域）とドレイン端子（n領域）の間にあります。最後に、電子 (キャリア) は n 領域を通過した後、出発します。

重要なのは、n型物質のドーピングレベルが低いことを知っておく必要があります.したがって、ソース端子とドレイン端子間の空乏層の広がりを考慮する十分なスペースがあります。さらに、この特性は、ドレイン端子とソース端子との間のより高い降伏電圧をもたらす。

ドレインからソースへの電圧デプリーション FET は、いくつかの開発を経てきました。その結果、このデバイスは主要なパワー電界効果トランジスタの 1 つになりました。しかし、初期の DMOS デバイスは、横方向の構造とドレインインダクタンスのために非常に大きくなりました。この機能により、デバイスの利点が相殺されました。その結果、垂直構造の垂直拡張の設計と開発が始まりました。

(パワートランジスタの写真)

DMOS トランジスタでできること

以下は、二重拡散 MOS トランジスタの属性の一部です。

まず、このパワーエレクトロニクスは電流密度が非常に高く、対応するブレークダウン電圧定格があります。したがって、ドレイン領域とチャネル領域の間の領域の低ドーピングレベルからこの特性を実現できます。
第二に、DMOS はバイポーラ接合トランジスタに非常に似ています。特に、類似性は高いベース電流、ブレークダウン電圧特性、および高周波によるものです。
第 3 に、電圧枯渇 FET は、電力損失を検出することなく、高頻度のパワーサイクルで速度を大幅に高速に切り替えることができます。
また、電界効果トランジスタは、広帯域タイプの導電接続信号に対応できます。重要なのは、この特性により、静電容量とオン抵抗が低下し、低い電荷注入が維持されることです。
さらに、p 領域の半導体層には、半導体領域内に不純物が追加で注入され、適切なパンチ制御が保証されます。また、しきい値電圧の低下が手に負えなくなりません。これは、ドリフト領域の軽いドーピングレベルによるものです。その結果、速度飽和は通過し、ドレイン領域はドリフト領域の一卵性双生児になります。
次に、DMOS トランジスタのトランジスタアレイ全体を利用して、良好な電気接続プロセスを完成させます。
さらに、これらの高電圧 MOSFET は、低電圧トランジスタに比べてエネルギー効率が優れています。パワーデバイスが機能するには、適切なエネルギー効率が必要です。
最後に、タスクと電荷キャリアに応じて、ローサイドとハイサイドで動作します。

(バイポーラ接合トランジスタのシルエット)

CMOS と DMOS の違いは何ですか?

相補型金属酸化膜半導体 (CMOS) は、半導体デバイスの種類の 1 つです。 MOSFET は、高い静的電流と酸化膜容量を伴わない消費電力を持っています。また、MOSFET は、少量の廃熱と、非常に高いままのチャネル抵抗を生成します。さらに、電力使用量が抑えられていることもプラスです。

CMOS は、トランジスタアレイと連携して、メモリチップ、イメージセンサー、およびその他のデジタル回路を構築します。また、CMOS は、製品トランジスタとシームレスにうまく融合する複雑な一連の方法に関するものです。 CMOS は、導電接続下にあるときに出力電圧を利用します。したがって、回路の複雑さのレベルは電圧を制御できます。

対照的に、DMOS は大量の電力を使用し、ドレイン電圧を制御するドレイン電流を持っています。主に、デバイスを高周波および高速のスイッチとして使用します。また、デバイスの構成は、酸化とさまざまなシリコンからです。二重拡散プロセスには、ゲート、ボディ、ソース、およびドレインが必要です。さらに、検出可能な電流を必要とせずに電流蓄積を処理します。