Mosfet

MOSFETシンボルのダイオード



Diode Mosfet Symbol



解決：

実際 全て MOSFETには2つの（寄生）ダイオードがあります。

これは、チップ上のMOSFETを構築する方法を示しています。



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ドレインとソースの両方に、基板（紫色の領域）へのPN接合があることに注意してください。これらのPN接合はダイオードを形成するため、ドレインと基板の間にはダイオードがあり、ソースと基板の間にはダイオードがあります。



HEXFETおよびその他の垂直方向のMOSFETデバイスのビルドアップは異なる場合がありますが、PN接合、ドレイン-バルクおよびソース-バルクダイオードは いつも 存在する。

ほとんどのディスクリートMOSFETには、個別の基板接続があり、代わりにソースと基板が短絡されています。 MOSFETを適切に使用するには、パッケージで行われるように、とにかくこれを行う必要があります。

これにより、ドレイン-基板ダイオードが残り、ソースと基板が短絡しているため、このダイオードはドレインとソースの接点の間に配置されます。



お気づきのように、一部のMOSFETシンボルには、わかりやすくするためにこのドレインソースダイオードがシンボルに含まれていますが、含まれていないものもあります。しかし、記号が何を示していても、そのダイオードは いつも これはMOSトランジスタの固有の構造であるため存在します。


シンボルにダイオードが含まれるMOSFETは、パワーMOSFET、つまり、チップの平面構造で「垂直方向」に配向されたソースとドレイン間のチャネルを持つMOSFETのクラスです。

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彼らは時々呼ばれることもあります 垂直MOSFET このため、これらは頭字語DMOS、VMOS、またはVDMOSによっても指定されます（これらの頭字語は、チップの断面で見た構造の形状、または構造が垂直であるという事実を指します）。

これにより、次の画像に示すように、チャネルがチップ表面で「フラット」になっている「古い」ラテラルMOSFETと比較して、より大きな消費電力とより高い電力の処理が可能になります。

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垂直構造は、寄生ダイオードがソースとドレインの間に形成されることを意味します。そのため、そのダイオードはほとんどの場合、記号で示されます。

パワーMOSFETは、個々のメーカーによって開発された多数の特定の技術で構成されており、HEXFET、TRENCHMOSなどの多数の商標名が付けられています。これらはすべてパワーMOSFETであり、同じ記号を共有しています。

HEXFETはInternationalRectifierによるパワーMOSFETの単なる商標名であるため、HEXFETは特定の独自技術を使用して製造されたパワーMOSFETであるという意味で、パワーMOSFETとHEXFETの間に違いはありません。

実際には、パワーMOSFET（パッケージ内のディスクリートデバイスとして意図されている）は、チップ内で並列に接続された複数の個別のMOSFET（セルと呼ばれる）で構成されていることに注意してください。これは、デバイスの効率と電力処理機能を最適化するために行われます。

「パワーMOSFET」は必ずしも「ハイパワー」を意味するわけではないことに注意してください。この用語は、ミリワットの電力しか処理できない小さなデバイスで利用可能な唯一のMOSFETであるため、新しいテクノロジーが利用可能になったときに、はるかに多くの電力を処理できるため、「パワーMOSFET」と呼ばれました。

今日一般的なジェリービーンズデバイスを例にとると、2N7000は最大350mWしか処理できない場合でもパワーMOSFETですが、IRFZ44Nは94Wを処理できます。

現在、「古い」ラテラルMOSFETは非常に特殊なデバイスであり、ディスクリートコンポーネントとして使用されることはめったにありません。代わりに、それらはデジタルロジックで頻繁に使用されます。おそらく現代のデジタル技術の99％をカバーするユビキタスCMOS技術は、基本的な構成要素として相補型MOSFET（PチャネルおよびNチャネル）トランジスタを使用します。

私が言い続けることに注意してください 「古い」ラテラルMOSFET 、これは、横方向（つまり非垂直）構造を採用するパワーMOSFETの製造に使用される最新の技術との混同を避けるためです。これらはパワーリニアアプリケーション（つまり、トランジスタがスイッチとしてではなく増幅器として機能する）向けに最適化されたデバイスですが、従来の垂直パワーMOSFETはスイッチングアプリケーションにより適しています。

編集 （コメントで表明された疑問に答え、いくつかの点を明確にするため）

ダイオードのシンボルである整流器とツェナーの選択は、いくぶん恣意的です。ツェナー記号は、おそらく、MOSFETがオフの場合でも、ダイオードがブレークダウンするために最大Vdsに制限があるという事実を強調するために選択されています。多くのデバイスはその意味で特徴付けられます。たとえば、上記でリンクした2N7000データシート（黄色の強調鉱山）を参照してください。

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他のダイオードと同様に、デバイスを故障させると、デバイスを損傷する危険性があります。故障に入るのはそれ自体は有害ではありませんが、その地域では電流が非常に急速に増加し、その結果、消費電力も増加します。

実際のツェナーダイオードは十分に特性化されており、そのブレークダウン電圧は明確に定義された範囲で指定されているため、電力がデバイスの最大定格を超えないように、いつでも電流を制御および制限できます。

MOSFETまたは他の非ツェナーダイオードでは、BD電圧は通常最小値として与えられます。つまり、Vdsの最大安全値を保証するためにその値を与えます。最大BD電圧値は指定されていません。つまり、その2N7000Gを例にとると、（たとえば）60V、70V、さらには80Vでブレークダウンが発生する可能性があります。

したがって、データシートを読んで、消費電力が制御されていることを保証する手段はありません。たとえば、65Vを適用した場合、BDをほとんど入力できなかった可能性があるため、VI製品は小さく、デバイスで処理できます。または、電流が大きく、VI製品がデバイスの定格を超えている完全なBDになっている可能性があります。