MOSFET inşaat

Bir uygulama notu okudum ve bu cümle hakkında kafam karıştı: "Mühendisler genellikle bir MOSFET'i tek bir güç transistörü olarak düşünüyorlar, ancak paralel olarak bağlanmış binlerce küçük güç FET hücresinin bir koleksiyonudur."

Bu nasıl mümkün olabilir ? Her sınıfta bir MOSFET'in "binlerce güç FET hücresi topluluğu" olarak değil tek bir yığın olarak kesitini öğrendim.

Yani soru şu: Uygulama notu özel bir MOS türüne atıfta mı yoksa tüm hayatım boyunca bir yalan mıydı?

transistors mosfet cmos

— pantarhei
kaynak

Dijital anahtar veya mouser'dan satın aldığınız ayrı bir MOSFET, her biri sınıfta öğrendiğiniz enine kesitle temsil edilen binlerce paralel FET olacaktır.

— Ocak

Çoğu ayrık güç MOSFET'i aslında biraz farklı olan düzlemsel cihazlara karşı VDMos cihazlarıdır

— sstobbe

Kesinlikle bana uygulama notu zaten soruyu cevapladı gibi görünüyor "mühendisler sık sık düşünüyorum ..." muhtemelen de ima eder "mühendisler sık sık öğretilir ... gibi".

— Jasper

Yanıtlar:

Sınıfta gördüğünüz gibi çok büyük bir MOSFET (yani çok geniş bir kanalla) tek bir fiziksel cihaz olarak uygulanmışsa, kapı elektrodu çok uzun ve ince olacaktır. Bu, kapıdan aşağı doğru önemli bir RC gecikmesine neden olur ve bu nedenle MOSFET çok yavaş açılıp kapanır. Ayrıca, böyle bir cihazı bir pakete koymak zor olacaktır, çünkü uzun süreden yüzlerce veya binlerce kat daha geniş olacaktır.

Bu nedenle, MOSFET'i birçok küçük MOSFET'e ayırırsanız elektriksel olarak üstün ve kullanımı daha kolaydır. Tüm bu küçük cihazların kaynak, tahliye ve geçit terminalleri paralel bağlanır. Sonuç, büyük bir cihaz yapmış gibi aynıdır.

CMOS VLSI tasarımında bu küçük cihazlara genellikle "parmak" denir ve aslında paralel yapılar olarak çizilir. Daha sonra alternatif parmaklar kaynak / boşaltma bölgelerini paylaşabilir. Güç MOSFET'leri, bireysel küçük cihazları oluşturmak için başka teknikler kullanır.

Dijital-analog dönüştürücü tasarımından bir örnek: Kaynak: pubweb.eng.utah.edu

Sarı tabaka polisilikondur ve uzun dikey şeritler MOSFET kapılarıdır. Kırmızı tabaka metaldir ve beyaz kareler metalden poli kapılara veya kaynak / drenaj bölgelerine temas eder. Sağ üstte beş paralel kapı parmağı olan büyük bir PMOS transistörü görüyorsunuz. Kapı parmakları arasında kaynak ve drenaj bölgeleri, üç paralel kaynak ve üç paralel drenaj gibi görünüyor. Kaynak / drenaj bölgelerinin bu şekilde paylaşılması da bu yapıların altındaki substrata (N-kuyusu) kapasitansını azaltır. Bağlantılı sayfanın bunun analog CMOS tasarımında nasıl kullanıldığına dair birkaç örneği vardır. Deneyimim çoğunlukla dijital cihazlardaydı, ancak küresel bir saat veya bir G / Ç pini için yüksek sürücü tamponuna ihtiyaç duyduğumuzda aynı fikri kullandık.

— Elliot Alderson
kaynak

BJT transistör paketi aynı iç yapıya sahip mi?

— pantarhei

Üzgünüm, BJT tasarımında deneyimim yok.

— Elliot Alderson

Bazı boyutlarda, sadece etrafta dolaşanlarımız için bir referans olarak? Devasa bir cihaz ne kadar büyük? Küçük bir MOSFET ne kadar küçük? :-)

— motoDrizzt

20 yıllık bir teknoloji kullanarak, 0.25u MOSFET bir kare mikronun içine sığabilir: drenaj / kapı / kaynak / welltie.

— analogsystemsrf

Büyük ve küçük görecelidir ve zor ve hızlı bir kural yoktur, ancak W / L 25'in üzerine çıkarsa cihazı bölmeyi düşünebileceğinizi tahmin ediyorum. Eklediğim fotoğraf örneğine bakın.

— Elliot Alderson

Sanırım bu cümle, Uluslararası Doğrultucu'nun HEXFET yapısı gibi, güç MOSFET'lerinin yapısına bir referanstır.

HEXFET yapısı hakkında daha fazla bilgi için bkz. Http://www.rfwireless-world.com/Terminology/HEXFET-vs-MOSFET.html .

EDIT: HEXFET, belirli bir üretici tarafından sadece belirli bir tasarımdır. Diğer üreticiler kesinlikle güç MOSFET'leri için eşdeğer tasarımlara sahiptir.

— user2233709
kaynak

@ Kalpler IMHO bu spam değil ve spam bayrağı burada uygunsuz olurdu - HEXFET, güçlü bir MOSFET yapısının temsili bir örneği olabilir. Örneği oldukça tarafsız bir şekilde işaret eder ve bu teknolojinin yapısını ve özelliklerini (sadece reklamını yapmak yerine) tartışan bir üçüncü taraf kaynağa işaret eder. Bununla birlikte, bu cevap etkili bir şekilde bağlantıya dayalı bir cevap olmaktan kaçınmak için makalenin ilgili kısımlarının (yapı şeması veya bir açıklaması gibi) dahil edilmesinden yararlanabilir.

— nanofarad

@AndreyAkhmetov Yazarın izni olmadan bu makalenin bazı bölümlerini kopyalayıp yapıştırmamayı tercih ederim. Ama benimkinden daha kapsamlı bir cevaba oy vermekten mutluluk duyarım (hatta benimkini silebilirim).

— user2233709

@ Kalpler sadece daha iyi bilmiyorum. Diğer üreticilerin benzer yapılar kullandığını tahmin ettim (ama ne kadar benzer olduğu hakkında hiçbir fikrim yok).

— user2233709

Peki. Sana güvendiğim için üzgünüm! Sanırım bu spam olabileceğini düşündüğümde biraz aceleci oldum; Andrey bunun bir örnek olduğu konusunda haklı.

— Ocak