INTRODUCCIÓN. Transistor de Efecto de Campo de Señal
Puerta (G) Contacto metálico Drenador (D)
Fuente (S)
TEMA 4. TRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE POTENCIA
4.1. INTRODUCCIÓN 4.1.1. Transistor de Efecto de Campo de Señal 4.2. TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN 4.2.1. Transistor VMOS 4.2.2. Transistor D-MOS 4.2.3. Transistor Trenched-MOS 4.2.4. Evolución del Transistor MOS 4.3. FUNCIONAMIENTO DELTRANSISTOR DE EFECTO DE CAMPO DE POTENCIA 4.4. DIODO EN ANTIPARALELO 4.4.1. Conmutación en una Rama de un Puente 4.5. CARACTERÍSTICAS ESTÁTICAS, DINÁMICAS Y TÉRMICAS 4.6. ÁREA DE OPERACIÓN SEGURA
SiO2 SiO2 n+ Canal inducido n n+ SiO2
Sustrato p
Sustrato (B) Transistor de Señal MOSFET de Enriquecimiento, Canal n
Tema 4. MOS. Transparencia 1 de 18
Tema 4. MOS. Transparencia 2 de 18 INTRODUCCIÓN. Transistor de Efecto de Campo de Señal
iD D iD VGS Ohmica Saturación Ruptura
TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN. Transistor VMOS (Siliconix-1976)
S n+ ep
G
S n+ p
G S
VDS
e-
VGS
Canal
Corte
a) Símbolo
b) Curva Característica Transistor MOS Canal N de Enriquecimiento
VBV VBD
VDS
n
Zonas de funcionamiento del transistor MOS: Zona de corte, VGS VBD.Tema 4. MOS. Transparencia 3 de 18
Tema 4. MOS. Transparencia 4 de 18
TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN. Transistor DMOS
Sección de una celdilla elemental Fuente Puerta
TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN. Transistor Trenched-MOS
S G SiO2 S G
n+
n+ p
n+
n+
SiO2 óxido de puerta n+ p (sustrato) n
–
p
p
n+
n+
canal
n+ p
1019 cm-3 1016 cm-3
Canal
L
10 … 1015cm-3
14
n-epitaxial
n+ (oblea)
iD
iD
1019 cm-3
n+-oblea
Drenador
D
Sección de un Transistor DMOS de Enriquecimiento Canal n
Transistores MOS de potencia modernos: “Transistores con Trinchera”
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TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN. Evolución del Transistor MOS
FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR D-MOSVGS1 átomos aceptores ionizados electrones libres
n+ límite de la zona de deplexión
p n
–
a) Para valores bajos de VGS y VDS
VGS2
Evolución en el tiempo de las generaciones de transistores MOS a partir de DMOS hasta los transistores con trinchera.
n+ límite de la zona de deplexión
p n
–
b) Para valores bajos de VDS (VGS2 > VGS1 , VGS2 < VT)
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FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR D-MOS
VGS3
FUNCIONAMIENTO DEL TRANSISTOR D-MOS
VGS 3
n+ límite de la zona de inversión límite de la zona de deplexión p n
–
n+
límite de la zona de inversión límite de la zona de deplexión
p
n?
c) Para valores bajos de VDS (VGS3 > VGS2, VGS3 > VT)
VGS4
e) Para valores mayores de VDS (VGS3 > VGS2,VGS3 > VT)
n+ límite de la zona de inversión límite de la zona de deplexión
–
p n
d) Para valores mayores de VDS (VGS4 > VT)
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DIODO EN ANTIPARALELO
S n+ E G
DIODO EN ANTIPARALELO. Conmutación en una Rama de un Puente
T1 D1 IDiodo IL Carga inductiva VDD
B p nC
T2
D
D2 IDrenador VDD
C
GB E S
Transistor Bipolar asociado al Transistor MOS
El transistor MOS con el Diodo en Antiparalelo Conmutando una Carga Inductiva en una rama de un Puente.
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DIODO EN ANTIPARALELO. Conmutación en una Rama de un Puente
DIODO EN ANTIPARALELO. Conmutación en una Rama de un Puente
DA
DB
Diodos RápidosAñadidos al Transistor
La velocidad de subida o bajada de la tensión VGS se controla fácilmente con el valor de la resistencia de la fuente de excitación de puerta.
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Efecto de las Capacidades Parásitas en la Tensión de Puerta
Carga CGD D Transistor MOS Vcom
Efecto de las Capacidades Parásitas en la Tensión de…