功率MOSFET及其发展浅说

功率MOSFET及其发展浅说


功率MOSFET及其发展浅说

ElementaryIntroductionofPowerMOSFETandIt'sDevelopment

国际整流器（IR）公司高级技术顾问张为佐

　　近年来作了多次关于功率半导体器件发展趋势的报告，许多朋友都希望我讲得更详
细些，或更能符合应用工作者的口味，因而撰写一篇现代功率半导体器件浅说的想法由
来已久。只是由于设想太大，久久未能动笔。现在从功率MOSFET写起，作为现代功率半
导体器件浅说之一，以后再接着写之二、之三，这样就免于搁浅。本文是一种尝试，希
望能使读者对现代功率半导体器件的发展有较深入的理解，能更主动地以新一代的器件
去改进自己的电路。既是一篇浅说，就需要把基本原理讲得尽可能浅显些。使大家像读
故事书那样把技术弄清楚。有的解释或许不够严格。如果我忽略了一些主要的东西，希
望读者能协助我予以改正。
由于世界市场的激烈竞争，各功率半导体器件制造商正投入大量资金发展新的设计、改
进新的工艺、开发新的产品。好些产品甚至每个季度都有新的发展，品种的更新换代几
乎到了使人眼花缭乱的程度。因此详细介绍器件发展的新趋势，就显得更为必要了。
本文从功率MOSFET开始来介绍现代功率半导体器件，这是因为功率MOSFET是新一代功率
半导体器件的起点。同时，从器件的结构来说，功率MOSFET也属于最基本的结构之一。

图1所示为IR功率MOSFET的基本结构。图中每一个六角形是一个MOSFET的原胞（cell）。
正因为原胞是六角形的（hexangular）,因而IR常把它称为HEXFET。功率MOSFET通常由许
多个MOSFET原胞组成。已风行了十余年的IR第三代（Gen－3）HEXFET每平方厘米约有18
万个原