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器件的耐壓就取決于高摻雜P+區(qū)與低摻雜外延層N-區(qū)的耐壓

發(fā)布時(shí)間:2024/4/23 22:46:06 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):55

高壓的功率MOSFET采用平面型結(jié)構(gòu),其中,厚的低摻雜的N-的外延層,即epi層,用來(lái)保證具有足夠的擊穿電壓,低摻雜的N-的epi層的尺寸越厚,耐壓的額定值越大,但是其導(dǎo)通電阻也急劇的增大。

高壓的功率MOSFET的外延層對(duì)總的導(dǎo)通電阻起主導(dǎo)作用,要想保證高壓的功率MOSFET具有足夠的擊穿電壓,同時(shí),降低導(dǎo)通電阻,最直觀的方法就是:在器件關(guān)斷時(shí),讓低摻雜的外延層保證要求的耐壓等級(jí),同時(shí),在器件導(dǎo)通時(shí),形成一個(gè)高摻雜N+區(qū),作為功率MOSFET導(dǎo)通時(shí)的電流通路,也就是將反向阻斷電壓與導(dǎo)通電阻功能分開(kāi),分別設(shè)計(jì)在不同的區(qū)域,就可以實(shí)現(xiàn)上述的要求。

對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行高效處理,ESD防護(hù)同樣重要,NSOPA8xxx在抗ESD方面亦下足了功夫。以NSOPA801x為例,其HBM可支持高達(dá)5kV,而CDM能在2kV的靜電沖擊下保持穩(wěn)健。

NSOPA8xxx系列為客戶(hù)提供輸入輸出軌到軌性能,輸入的共模范圍為 V--0.2到 V++0.2。輸出軌到軌性能在5.5V供電和2k負(fù)載下,最大輸出信號(hào)與電源之差可做到35mV。

直流共模抑制比(DC CMRR)在5.5V供電條件下表現(xiàn)出色,主輸入對(duì)區(qū)間的典型值99dB以上,CMRR對(duì)高頻共模變化的抑制作用也尤為顯著。

垂直導(dǎo)電N+區(qū)夾在兩邊的P區(qū)中間,當(dāng)MOS關(guān)斷時(shí),形成兩個(gè)反向偏置的PN結(jié):P和垂直導(dǎo)電N+、P+和外延epi層N-。

同時(shí),P+和外延層N-形成PN結(jié)也是反向偏置形,產(chǎn)生寬的耗盡層,并建立垂直電場(chǎng)。

由于垂直導(dǎo)電N+區(qū)摻雜濃度高于外延區(qū)N-的摻雜濃度,而且垂直導(dǎo)電N+區(qū)兩邊都產(chǎn)生橫向水平電場(chǎng),這樣垂直導(dǎo)電的N+區(qū)整個(gè)區(qū)域基本上全部都變成耗盡層,即由N+變?yōu)镹-,這樣的耗盡層具有非常高的縱向的阻斷電壓,因此,器件的耐壓就取決于高摻雜P+區(qū)與低摻雜外延層N-區(qū)的耐壓。

深圳市品德冠科技有限公司http://jzs66.51dzw.com

高壓的功率MOSFET采用平面型結(jié)構(gòu),其中,厚的低摻雜的N-的外延層,即epi層,用來(lái)保證具有足夠的擊穿電壓,低摻雜的N-的epi層的尺寸越厚,耐壓的額定值越大,但是其導(dǎo)通電阻也急劇的增大。

高壓的功率MOSFET的外延層對(duì)總的導(dǎo)通電阻起主導(dǎo)作用,要想保證高壓的功率MOSFET具有足夠的擊穿電壓,同時(shí),降低導(dǎo)通電阻,最直觀的方法就是:在器件關(guān)斷時(shí),讓低摻雜的外延層保證要求的耐壓等級(jí),同時(shí),在器件導(dǎo)通時(shí),形成一個(gè)高摻雜N+區(qū),作為功率MOSFET導(dǎo)通時(shí)的電流通路,也就是將反向阻斷電壓與導(dǎo)通電阻功能分開(kāi),分別設(shè)計(jì)在不同的區(qū)域,就可以實(shí)現(xiàn)上述的要求。

對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行高效處理,ESD防護(hù)同樣重要,NSOPA8xxx在抗ESD方面亦下足了功夫。以NSOPA801x為例,其HBM可支持高達(dá)5kV,而CDM能在2kV的靜電沖擊下保持穩(wěn)健。

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直流共模抑制比(DC CMRR)在5.5V供電條件下表現(xiàn)出色,主輸入對(duì)區(qū)間的典型值99dB以上,CMRR對(duì)高頻共模變化的抑制作用也尤為顯著。

垂直導(dǎo)電N+區(qū)夾在兩邊的P區(qū)中間,當(dāng)MOS關(guān)斷時(shí),形成兩個(gè)反向偏置的PN結(jié):P和垂直導(dǎo)電N+、P+和外延epi層N-。

同時(shí),P+和外延層N-形成PN結(jié)也是反向偏置形,產(chǎn)生寬的耗盡層,并建立垂直電場(chǎng)。

由于垂直導(dǎo)電N+區(qū)摻雜濃度高于外延區(qū)N-的摻雜濃度,而且垂直導(dǎo)電N+區(qū)兩邊都產(chǎn)生橫向水平電場(chǎng),這樣垂直導(dǎo)電的N+區(qū)整個(gè)區(qū)域基本上全部都變成耗盡層,即由N+變?yōu)镹-,這樣的耗盡層具有非常高的縱向的阻斷電壓,因此,器件的耐壓就取決于高摻雜P+區(qū)與低摻雜外延層N-區(qū)的耐壓。

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