VMOS管全稱V-groove metal-oxide semiconductor，或功率場效應管，其全稱為V型槽MOS場效應管。
基本介紹
- 中文名：vmos管
- 外文名：VMOSFET
- 全稱：VMOS場效應管
- 類型：高效、功率開關器件
產品簡介,產品特點,分類,檢測方法,注意事項,相似產品比較,
產品簡介
它是繼MOSFET之後新發展起來的。它不僅繼承了MOS場效應管輸入阻抗高（≥108W）、驅動電流小（左右0.1μA左右）， 還具有耐壓高（最高可耐壓1200V）、工作電流大（1.5A～100A）、輸出功率高（1～250W）、跨導的線性好、開關速度快等優良特性。正是由於 它將電子管與功率電晶體之優點集於一身，因此在電壓放大器（電壓放大倍數可達數千倍）、功率放大器、開關電源和逆變器中正獲得廣泛套用。
產品特點
眾所周知，傳統的MOS場效應管的柵極、源極和漏極大致處於同一水平面的晶片上，其工作電流基本上是沿水平方向流動。VMOS管則不同，其兩大結構特點:
第一，金屬柵極採用V型槽結構；
第二，具有垂直導電性。由於漏極是從晶片的背面引出，所以ID不是沿晶片水平流動，而是自重摻雜N+ 區（源極S）出發，經過P溝道流入輕摻雜N-漂移區，最後垂直向下到達漏極D。
分類
VMOS場效應管（VMOSFET）簡稱VMOS管或功率場效應管，其全稱為V型槽MOS場效應 管。它是繼MOSFET之後新發展起來的高效、功率開關器件。它不僅繼承了MOS場效應管輸入阻抗高（≥108W）、驅動電流小（左右0.1μA左右）， 還具有耐壓高（最高可耐壓1200V）、工作電流大（1.5A～100A）、輸出功率高（1～250W）、跨導的線性好、開關速度快等優良特性。正是由於 它將電子管與功率電晶體之優點集於一身，因此在電壓放大器（電壓放大倍數可達數千倍）、功率放大器、開關電源和逆變器中正獲得廣泛套用。
眾所周知，傳統的MOS場效應管的柵極、源極和漏極大大致處於同一水平面的晶片上，其工作電流基本上是沿水平方向流動。VMOS管則不同，其兩大結構特點:第一，金屬柵極採用V型槽結構；第二，具有垂直導電性。由於漏極是從晶片的背面引出，所以ID不是沿晶片水平流動，而是自重摻雜N+ 區（源極S）出發，經過P溝道流入輕摻雜N-漂移區，最後垂直向下到達漏極D。因為流通截面積增大，所以能通過大電流。由於在柵極與晶片之間有二氧化矽絕緣層，因此它仍屬於絕緣柵型MOS場效應管。
檢測方法
（1）判定柵極G
將萬用表撥至R×1k檔分別測量三個管腳之間的電阻。若發現某腳與其它兩腳的電阻均呈無窮大，並且交換表筆後仍為無窮大，則證明此腳為G極，因為它和另外兩個管腳是絕緣的。
（2）判定源極S、漏極D
在源-漏之間有一個PN結，因此根據PN結正、反向電阻存在差異，可識別S極與D極。用交換表筆法測兩次電阻，其中電阻值較低（一般為幾千歐至十幾千歐）的一次為正向電阻，此時黑表筆的是S極，紅表筆接D極。
（3）測量漏-源通態電阻RDS（on）
將G-S極短路，選擇萬用表的R×1檔，黑表筆接S極，紅表筆接D極，阻值應為幾歐至十幾歐。
由於測試條件不同，測出的RDS（on）值比手冊中給出的典型值要高一些。例如用500型萬用表R×1檔實測一隻IRFPC50型VMOS管，RDS（on）=3.2W，大於0.58W（典型值）。
（4）檢查跨導
將萬用表置於R×1k（或R×100）檔，紅表筆接S極，黑表筆接D極，手持螺絲刀去碰觸柵極，錶針應有明顯偏轉，偏轉愈大，管子的跨導愈高。
注意事項
（1）VMOS管亦分N溝道管與P溝道管，但絕大多數產品屬於N溝道管。對於P溝道管，測量時應交換表筆的位置。
（2）有少數VMOS管在G-S之間並有保護二極體，本檢測方法中的1、2項不再適用。
（3）目前市場上還有一種VMOS管功率模組，專供交流電機調速器、逆變器使用。例如美國IR公司生產的IRFT001型模組，內部有N溝道、P溝道管各三隻，構成三相橋式結構。
（4）現在市售VNF系列（N溝道）產品，是美國Supertex公司生產的超高頻功率場效應管，其最高工作頻率fp=120MHz，IDSM=1A，PDM=30W，共源小信號低頻跨導gm=2000μS。適用於高速開關電路和廣播、通信設備中。
（5）使用VMOS管時必須加合適的散熱器後。以VNF306為例，該管子加裝140×140×4（mm）的散熱器後，最大功率才能達到30W。
相似產品比較
場效應管與電晶體的比較
（1）場效應管是電壓控制元件，而電晶體是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下，應選用場效應管；而在信號電壓較低，又允許從信號源取較多電流的條件下，應選用電晶體。
（2）場效應管是利用多數載流子導電，所以稱之為單極型器件，而電晶體是即有多數載流子，也利用少數載流子導電。被稱之為雙極型器件。
（3）有些場效應管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負，靈活性比電晶體好。
（4）場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的製造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊矽片上，因此場效應管在大規模積體電路中得到了廣泛的套用 為了防止場效應管柵極感應擊穿，要求一切測試儀器、工作檯、電烙鐵、線路本身都必須有良好的接地；管腳在焊接時，先焊源極；在連入電路之前，管的全部引線端保持互相短接狀態，焊接完後才把短接材料去掉；從元器件架上取下管時，應以適當的方式確保人體接地如採用接地環 等；當然，如果能採用先進的氣熱型電烙鐵，焊接場效應管是比較方便的，並且確保全全；在未關斷電源時，絕對不可以把管插人電路或從電路中拔出。以上安全措施在使用場效應管時必須注意。
因為流通截面積增大，所以能通過大電流。由於在柵極與晶片之間有二氧化矽絕緣層，因此它仍屬於絕緣柵型MOS場效應管。
