MOSFET строительство

Я только что прочитал примечание к приложению, и я был смущен этим предложением: «Инженеры часто думают о MOSFET как об одном мощном транзисторе, но это набор из тысяч крошечных силовых полевых транзисторов, соединенных параллельно».

Как это возможно ? В каждом классе я узнал о поперечном сечении полевого МОП-транзистора как о единой группе, а не как о «совокупности тысяч мощных полевых элементов».

Таким образом, вопрос: справка по применению относится к особому типу MOS, или вся моя жизнь была ложью?

Если бы очень большой MOSFET (то есть с очень широким каналом) был реализован как одно физическое устройство, подобное тому, которое вы видели в классе, то электрод затвора был бы очень длинным и тонким. Это вызвало бы значительную задержку RC вниз по воротам, и поэтому MOSFET включался и выключался очень медленно. Кроме того, было бы трудно поместить такое устройство в упаковку, потому что оно было бы в сотни или тысячи раз шире, чем было долго.

Таким образом, с МОП-транзистором электрически лучше и легче обращаться с ним, если разбить его на множество маленьких МОП-транзисторов. Клеммы истока, стока и затвора всех этих небольших устройств подключены параллельно. Результат такой же, как если бы вы создали одно огромное устройство.

В конструкции CMOS VLSI эти небольшие устройства часто называют «пальцами» и фактически изображаются как параллельные структуры. Затем альтернативные пальцы могут совместно использовать свои области истока / стока. Силовые МОП-транзисторы используют другие методы для формирования отдельных небольших устройств.

Вот пример из конструкции цифроаналогового преобразователя: Источник: pubweb.eng.utah.edu

Желтый слой - поликремний, а длинные вертикальные полосы - ворота MOSFET. Красный слой - это металл, а белые квадраты - это контакты от металла до полигонов или областей истока / стока. В верхнем правом углу вы видите большой PMOS-транзистор с пятью параллельными затворами. Между пальцами затвора находятся области истока и стока, которые выглядят как три параллельных источника и три параллельных стока. Совместное использование областей истока / стока таким образом также снижает емкость этих структур к подложке (N-яму) под ней. На связанной странице есть несколько примеров того, как это используется в дизайне аналоговой CMOS. Мой опыт в основном касался цифровых устройств, но мы использовали ту же идею, когда нам требовался буфер с большим диском для глобальных тактовых импульсов или вывод ввода-вывода.

Я предполагаю, что это предложение является ссылкой на структуру мощных МОП-транзисторов, например структуру HEXFET Международного Выпрямителя.

См., Например, http://www.rfwireless-world.com/Terminology/HEXFET-vs-MOSFET.html для получения дополнительной информации о структуре HEXFET.

РЕДАКТИРОВАТЬ: HEXFET является только один конкретный дизайн одного конкретного производителя. Другие производители, безусловно, имеют аналогичные конструкции для своих мощных МОП-транзисторов.