การก่อสร้าง MOSFET

ฉันเพิ่งอ่านบันทึกการใช้งานและฉันรู้สึกสับสนเกี่ยวกับประโยคนี้: "วิศวกรมักคิดว่า MOSFET เป็นทรานซิสเตอร์พลังงานเดียว แต่เป็นชุดของเซลล์ FET กำลังเล็ก ๆ หลายพันตัวที่ต่อกันขนานกัน"

เป็นไปได้อย่างไร? ในทุกชั้นเรียนฉันได้เรียนรู้เกี่ยวกับการตัดขวางของ MOSFET ในรูปแบบกลุ่มเดียวไม่เหมือนกับ "การรวบรวมเซลล์ FET กำลังนับพัน"

ดังนั้นคำถามคือ: ใบสมัครที่อ้างอิงถึง MOS ชนิดพิเศษหรือชีวิตของฉันทั้งหมดเป็นเรื่องโกหกหรือไม่?

หาก MOSFET ที่มีขนาดใหญ่มาก (เช่นมีช่องสัญญาณที่กว้างมาก) ถูกนำมาใช้เป็นอุปกรณ์ทางกายภาพเดียวเช่นเดียวกับที่คุณเห็นในชั้นเรียนแล้วอิเล็กโทรดเกตจะยาวและผอมมาก สิ่งนี้จะทำให้ RC ล่าช้าอย่างมีนัยสำคัญลงประตูและ MOSFET จะเปิดและปิดช้ามาก นอกจากนี้มันจะเป็นการยากที่จะนำอุปกรณ์ดังกล่าวไปใส่ในแพ็คเกจเพราะมันจะกว้างกว่ามันนานหลายร้อยหรือหลายพันเท่า

ดังนั้นมันจึงยอดเยี่ยมทางไฟฟ้าและง่ายต่อการจัดการ MOSFET ถ้าคุณแบ่งมันเป็น MOSFET ขนาดเล็กจำนวนมาก ขั้วแหล่งที่มาท่อระบายน้ำและขั้วต่อประตูของอุปกรณ์ขนาดเล็กทั้งหมดเหล่านี้เชื่อมต่อแบบขนาน ผลลัพธ์จะเหมือนกับว่าคุณสร้างอุปกรณ์ขนาดใหญ่หนึ่งชิ้น

ในการออกแบบ CMOS VLSI อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้มักจะเรียกว่า "นิ้วมือ" และจริง ๆ แล้ววาดเป็นโครงสร้างแบบขนาน นิ้วมืออื่น ๆ สามารถแบ่งปันภูมิภาคต้นทาง / พื้นที่ระบายได้ กำลังไฟ MOSFET ใช้เทคนิคอื่น ๆ ในการขึ้นรูปอุปกรณ์ขนาดเล็กแต่ละชิ้น

นี่คือตัวอย่างจากการออกแบบตัวแปลงดิจิตอลเป็นอะนาล็อก: ที่มา: pubweb.eng.utah.edu

เลเยอร์สีเหลืองคือโพลีซิลิคอนและแถบแนวตั้งที่ยาวเป็นประตู MOSFET เลเยอร์สีแดงคือโลหะและสี่เหลี่ยมสีขาวเป็นส่วนที่ติดต่อจากโลหะลงไปที่ประตูโพลีหรือบริเวณต้นทาง / ท่อระบายน้ำ ที่ด้านบนขวาคุณจะเห็นทรานซิสเตอร์ PMOS ขนาดใหญ่ที่มีประตูเกทคู่ขนานห้านิ้ว ในระหว่างนิ้วมือเกทเป็นแหล่งกำเนิดและส่วนระบายดูเหมือนว่าสามแหล่งขนานและสามขนาน การแชร์พื้นที่แหล่งที่มา / การระบายเช่นนี้จะลดความจุของโครงสร้างเหล่านั้นไปยังพื้นผิว (N-well) ใต้ หน้าที่เชื่อมโยงมีหลายตัวอย่างของวิธีใช้สิ่งนี้ในการออกแบบ CMOS แบบอะนาล็อก ประสบการณ์ของฉันส่วนใหญ่ในอุปกรณ์ดิจิตอล แต่เราใช้ความคิดเดียวกันเมื่อเราต้องการบัฟเฟอร์ high-drive สำหรับนาฬิกาทั่วโลกหรือ I / O pin

ฉันเดาว่าประโยคนี้เป็นการอ้างอิงถึงโครงสร้างของ MOSFET พลังงานเช่นโครงสร้าง HEXFET ของ International Rectifier

ดูตัวอย่างhttp://www.rfwireless-world.com/Terminology/HEXFET-vs-MOSFET.htmlสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้าง HEXFET

แก้ไข: HEXFET เป็นเพียงหนึ่งการออกแบบที่เฉพาะเจาะจงโดยผู้ผลิตรายหนึ่งที่เฉพาะเจาะจง ผู้ผลิตรายอื่นมีการออกแบบที่เทียบเท่ากับมอสเฟตกำลังของพวกเขา