Transistor DMOS: Capacidades, Aplicaciones y Perspectivas Estructurales

El transistor DMOS de doble difusión funciona maravillas en circuitos eléctricos que más gente necesita entender. Es clave en módulos de control de frenos (BCM), transmisión (TCM), motor, y más. Convertidores flyback, DC, auto-oscilantes y forward tienen transistores DMOS. Este artículo es informativo y detallado explicando la difusión de polaridad.

Obtener información basada en hechos es la mejor forma de entender y apreciar este tema. Le ayudará a conocer el transistor DMOS, estructura, capacidades y características que distinguen CMOS de DMOS.

¿Qué es el Transistor DMOS?

DMOS FET son siglas de Double Diffusion Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor. Pertenece a la familia de transistores MOSFET de potencia N-canal RF. El nombre viene de la secuencia de operación: primero difunde sustrato tipo-p; luego, difusión de fuente n+ altamente dopada. Esto mantiene niveles de potencia en transistor bipolar de doble difusión.

También usa automatización Bipolar-CMOS-DMOS (BCD) para circuitos integrados astutos. Su estructura física ayuda a la doble difusión, perfecto para amplificadores de potencia de audio. Es dispositivo semiconductor de potencia común. Región de deriva y región p son protagonistas en difusión. Diseño de MOSFETs de potencia tiene región p con más profundidad.

Este material semiconductor es transistor común. Popularidad por superar limitaciones de IC bipolar no contaminado: reduce disipación de potencia al no requerir conducción de corriente.

También funciona eficientemente en aplicaciones de conmutación rápida al aplicar la cantidad correcta de corriente de base.

Importantes: longitud de canal, control de voltaje de ruptura y resistencia de acceso. Vitales porque dos impurezas dopantes tienen diferentes velocidades de difusión lateral. La tasa de difusión lateral decide longitud de canal y ayuda con suministro de potencia de carga. Impurezas tienen dosis de implantación adicional. Acceden al DMOS FET a través de abertura en capa de polisilicio.

Por esta característica, esta estructura de dispositivo de potencia tiene longitud de canal corta desde paso litográfico en proceso de usuario. Hay numerosos layouts de transistor DMOS, dependiendo de rango de voltaje y potencia pico.

Use transistor DMOS en equipos de diversión, industriales, oficina, aire acondicionado, máquinas expendedoras, calentadores de agua.

Estructura MOS de Doble Difusión (DMOS)

La estructura física DMOS comprende dióxido de silicio, sustrato de silicio, oxidación térmica, silicio policristalino y semiconductor. El circuito de potencia obtiene alteraciones de corriente por electricidad que lo infiltra. Huecos con carga positiva pueden sufrir dopado básico desde amalgama alrededor de electrodos de compuerta y semiconductor.

Explicación

La extensión de terminación de unión producida por n+ y difusiones tipo-p bajo óxido de compuerta controla longitud de canal. La longitud de canal básica puede ser dimensiones laterales entre unión p-n de sustrato y unión n+ p. ~0,5 mm.

Primero, al aumentar voltaje de operación hacia electrodos de compuerta, electrones atraviesan transistor. Luego, electrones se mueven de región p a n. Conexión eléctrica vía óxido metálico enciende/apaga capa de inversión de región p-sustrato por voltaje de compuerta. Posición de compuerta: entre terminal fuente (región p) y drenaje (región n). Finalmente, electrones (portadores) salen tras atravesar región n.

Importante: sustancia tipo-n tiene bajo nivel de dopado. Hay espacio para expansión de capa de agotamiento entre fuente y drenaje. Resulta en mayor voltaje de ruptura entre drenaje y fuente.

El FET de agotamiento drenaje-fuente ha tenido desarrollos. Ahora es transistor de efecto de campo de potencia principal. DMOS inicial era grande por estructuras laterales e inductancia de drenaje, compensando ventajas. Inició diseño de extensión vertical de estructura vertical.

¿Qué Pueden Hacer los Transistores DMOS?

Atributos del transistor MOS de doble difusión:

• Densidad de corriente muy alta con voltajes de ruptura correspondientes. Logrado por bajo dopado en región entre drenaje y canal.
• Similar a Transistor de Unión Bipolar (BJT): similitud por alta corriente de base, características de voltaje de ruptura y alta frecuencia.
• FET de agotamiento de voltaje puede conmutar velocidad mega-rápida en ciclos de potencia alta frecuencia sin detectar pérdida de potencia.
• FET de efecto de campo admite señales de conexión conductiva de banda ancha. Capacitancia y resistencia en estado ON bajan, mantienen baja inyección de carga.
• Capa semiconductora región p tiene implantación adicional de impurezas en regiones semiconductoras, asegurando control de punch-through. Caída de voltaje umbral no se descontrola por bajo dopado en región de deriva. Saturación de velocidad pasa, región de drenaje es gemela idéntica de región de deriva.
• Utiliza arrays de transistores completos en DMOS para finalizar buena conexión eléctrica.
• MOSFETs de alto voltaje proveen eficiencia energética vs transistor bajo voltaje. Dispositivos de potencia necesitan eficiencia adecuada.
• Funcionan en lado bajo y alto según tarea y portadores de carga.

Diferencia entre CMOS y DMOS

CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) es tipo de dispositivo semiconductor. MOSFET tiene consumo de potencia sin corriente estática alta y capacitancia de óxido. Produce poco calor residual y resistencia de canal alta. Uso de potencia bajo: ventaja.

CMOS usa arrays de transistores para chips de memoria, sensores de imagen, circuitos digitales. Conjunto intrincado de métodos que gelifican con transistores de producto. CMOS usa voltaje de salida bajo conexión conductiva. Complejidad del circuito controla voltaje.

Contrastemente, DMOS usa flujo de potencia intenso y corriente de drenaje controla voltaje de drenaje. Se usa como interruptor rápido y de alta frecuencia. Composición: oxidación y varios silicios. Doble difusión necesita compuerta, cuerpo, fuente y drenaje. Maneja acumulación de corriente eléctrica sin necesidad de corriente detectable.

Resumen

El transistor DMOS emplea doble difusión con región p y n como terminales. Los transistores DMOS son cruciales en diseño de circuitos y son energéticamente eficientes. DMOS y CMOS son revolucionarios al asistir enormemente al mundo tecnológico.

Esperamos que este artículo le sea de gran ayuda. Contáctenos para más información sobre este artículo o circuitos.