Конструкции мощных mosfet (sipmos, hexfet) транзисторов
Современные полевые транзисторы
В зарубежной литературе различные типы полевых транзисторов (и биполярный) обозначаются как:
BJT (bipolar junction transistor) – биполярные транзисторы (международный термин биполярного транзистора);
FET (field effect transistor) -полевой транзистор;
JFET (junction gate field-effect transistor) - транзистор с управляющим р-n переходом;
MOSFET (metal-oxide-semiconductor field effect transistor) - транзисторы на основе МОП-структур;
SIPMOS (Siemens Power MOS) - мощные МОП приборы Сименс, элементарные ячейки выполнены в форме квадрата Siemens Power MOS.
Структура SIPMOS подразумевает организацию в одном кристалле тысяч образующих квадрат параллельно-включенных МОП транзисторных ячеек;
HEXFET (hexagonal field-effect transistor) - элементарные ячейки выполнены в форме шестиугольника.
Структура HEXFET подразумевает организацию в одном кристалле тысяч, образующих шестиугольник, параллельно-включенных МОП транзисторных ячеек;
VMOS (Vertical Metal Oxide Semiconductor) – транзистор с вертикальной структурой, фирма PHILLIPS;
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) - биполярный транзистор с изолированным затвором.
HEMFET, HEMT (High Electron Mobility Transisto) - транзистор с высокой подвижностью электронов.
Конструкции мощных MOSFET (SIPMOS, HEXFET) транзисторов
В последние четверть века сильное развитие получили мощные полевые транзисторы, в основном МДП-типа.
Они состоят из множества параллельных маломощных структур или из структур с разветвлённой конфигурацией затвора.
В СССР впервые такие приборы были созданы специалистами НИИ «Пульсар» Бачуриным В. В. (кремниевые приборы) и Ваксембургом В. Я. (арсенид-галлиевые приборы). Исследование их импульсных свойств было выполнено научной школой проф. Дьяконова В. П. (Смоленский филиал МЭИ).
Мощные ключевые (импульсные) полевые транзисторы со специальными структурами имеют высокие рабочие напряжения и токи (раздельно до 500-1000 В и 50-100 А).
Такие приборы управляются малыми (до 5 В) напряжениями, имеют малое сопротивление в открытом состоянии (до 0,01 Ом) у сильноточных приборов, высокую крутизну и малые (в единицы-десятки нс) времена переключения.
У них отсутствует явление накопления носителей в структуре и явление насыщения, присущее биполярным транзисторам. Благодаря этому мощные полевые транзисторы успешно вытесняют мощные биполярные транзисторы в области силовой электроники малой и средней мощности.
Фирмы производители: International Rectifier, Motorola, Siemens, Ixys, Mitsubishi