Регистрация / Вход
Прислать материал

Современное состояние и перспективы развития MOSFET транзисторов

ФИО: Апросимова А.Е.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: к.т.н., доц. Коновалов Михаил Павлович

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Полупроводниковой электроники и физики полупроводников

Академическая группа: ППЭ-11-1

MOSFET транзистор является универсальным прибором и на сегодняшний день находит применение в самых различных областях: промышленности, медицине, связи, транспорте, передаче энергоносителей. Область, для которой MOSFET транзисторы подходят практически идеально – это силовые устройства, где необходимо замыкать и размыкать силовые цепи постоянного тока. Такими устройствами являются импульсные источники питания, регуляторы мощности потребителей постоянного тока, автоматика.

MOSFET транзисторы имеют высокое входное сопротивление постоянному току, что является неоспоримым преимуществом при относительно редком переключении. Расход энергии на управление транзистором в этом случае минимален. Если переключаться надо часто, то в дело вступают емкости затвор – исток и затвор – сток. На их зарядку нужно тратить энергию. Так что по мере роста частоты переключений расход энергии растет, и у полевого транзистора появляются конкуренты, например, биполярные. Но есть еще одно ключевое преимущество – отрицательный температурный коэффициент при большом токе нагрузки. Этот эффект проявляется в том, что по мере нагрева при большом токе стока сопротивление полевого транзистора нарастает. С одной стороны это позволяет соединять полевые транзисторы параллельно без всяких проблем. Токи в них быстро выравниваются самостоятельно, без всякого нашего участия. С другой стороны цельный мощный полевой транзистор можно представить, как соединенные параллельно маломощные (такие полосочки токопроводящего канала полевика). Сила тока в этих полосочках при прогреве выравнивается, так что полевой транзистор проводит ток по всему сечению канала равномерно. Это обуславливает способность полевых транзисторов работать при больших токах.

Данная работа направлена на исследование характера развития мощных МОSFET – транзисторов, путем исследования различных технологий изготовления и применения полупроводниковых материалов с большей подвижностью носителей тока и шириной запрещенной зоны, а также рассмотрены дальнейшие перспективы развития.