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Power MOSFET IC的結構與電氣特性
Power MOSFET IC(以下簡稱為MOSFET)廣泛應用在各種電源電路與汽車等領域，雖然最近幾年MOSFET在高速切換(switching)與低ON阻抗化有相當的進展，不過一般認為未來MOSFET勢必會朝高性能方向發展，因此本文要介紹MOSFET IC的構造、電氣特性，以及今後技術發展動向。
MOSFET IC的構造
圖1是N channel Power MOSFET IC的斷面構造，本MOSFET的gate與source之間，亦即gate pad的周圍設有可以防止靜電破壞的保護二極體，因此它又稱為body diode。馬達驅動電路與斷電電源供應器(UPS)等DC-AC轉換inverter等應用的場合，保護二極體可以充分發揮它的特性。
圖1 Power MOSFET IC的構造
圖2是MOSFET的結構分類，由圖可知MOSFET結構上可以分成縱型與橫型兩種type；縱型type還分成平板(planer)結構與溝槽(trench)結構兩種。表1是上述結構特徵與主要用途一覽。
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圖2 Power MOSFET IC的分類
構造 區分 特性 耐高壓化 低ON阻抗化 低Ciss (低Qg) 低Crss (低Qgd ) 特徵 縱型 低耐壓( 100V以下) planer － ○ ○ ◎ trench － ◎ ○ ○ 高耐壓、低電流 ?DC-DC ?AC-DC switching電源 converter ?UPS電源 ?驅動小型馬達 ?inverter ?汽車電機 高耐壓 (planer) ◎ △ ○ ○ 橫型 低耐壓 － △ ◎ ◎ 高耐壓 △ － ◎ ◎ 高速、高頻 ?RF增幅輸出 ?高頻電力增幅 (行動電話) (基地台設備) 數百MHz～數GHz 用途 表1 Power MOSFET的構造與用途
?縱型構造
縱型構造適用於高耐壓/低ON阻抗MOSFET，目前中/高耐壓(VDSS=200V)的MOSFET大多採用縱型結構。雖然部份低耐壓(VDSS=100V)的MOSFET也使用縱型結構，不過一般要求低容量、高速switching特性的場合，平板(planer)結構比較有利；要求低ON阻抗特性時，則以溝槽(trench)結構比較適合。最近幾年製程與加工設備的進步，溝槽結構的MOSFET在低容量化(低Qg，Qgd化)有相當的進展，因此從應用面觀之縱型與溝槽結構的MOSFET，兩者的低容量化特性已經沒有太大差異。如上所述縱型結構的MOSFET具備高耐
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壓、低ON阻抗、大電流等特徵，所以適合當作switching元件使用。
PowerMOSFETIC的结构与电气特性
