
MOS管小伙伴们应该都很熟悉了,那LDMOS呢?简单来说,LDMOS其实是MOS管的升级加强版。
什么是LDMOS?
LDMOS全称是Double-Diffused MOS(横向双扩散金属-氧化物半导体),其中“双扩散”意味着在制造过程中有两次掺杂扩散步骤。第一次扩散在硅基底上形成沟道区,第二次扩散在沟道区形成源极和漏极。
LDMOS采用横向通道设计,是非对称功率MOSFET元件,结构图如下:
LDMOS 结构图(图源:IPBrain平台)
其横向双扩散结构关键就在于有源区和漏区之间的“漂移区”,该区域杂质浓度低,呈高阻态,能够承受高压,电场分布均匀,这也是LDMOS是功率器件的根本原因。
Tips:
可以制作DMOS的方法就是时向N阱中注入硼和砷,由于硼的扩散速度比砷快,经过一段时间后,就会形成一个 V 型结构的 P+(硼)包含 N+(砷)的结构。
芯片中的LDMOS
LDMOS器件在高功率电路中提供电流和开关控制功能,由于其低导通电阻、高承压能力、高速切换和耐高温特性,广泛应用于电源管理、电机驱动等领域。
LTC3644-2是ADI旗下的一款四通道1.25A输出、高效率同步单片降压稳压器,能够采用最高17V的输入电源电压。
芯片简介(图源:芯片规格书)
这是LTC3644-2芯片中的方形LNDMOS4的染色层和Poly层图像。
LNDMOS4的染色和Poly层图像
(图源:IPBrain平台)
该LNDMOS4出现在CURRENT COMPARATOR模块中,实现清零置位功能。
电路图(图源:IPBrain平台)
INA241A-Q1是一款超精确的双向电流传感放大器,专为开关系统中的高压双向测量而设计。
INA241A-Q1芯片可以在-5V至110V的宽共模范围内测量分流电阻器两端的电压降,与电源电压无关。
芯片简介(图源:芯片规格书)
这是INA241A-Q1芯片中的跑道型LNDMOS4的染色层和Poly层图像。
LNDMOS4染色和Poly层图像
(图源:IPBrain平台)
IR2125是一种高压,高速功率MOSFET和IGBT驱动器,具有过流限制保护电路。
芯片简介(图源:芯片规格书)
IR2125具有供电范围从12到18V的栅极驱动、欠压锁定、电流检测和限制回路,以限制驱动功率晶体管电流。
这是该芯片中圆形LNDMOS4的染色层和Poly层图像。
LNDMOS4染色和Poly层图像
(图源:IPBrain平台)
在电路中,两个LNDMOS分别连接着两个电阻,构成电平转化结构(Level shift),用在不同电源切换的边界位置。
电路图(图源:IPBrain平台)
结语
LDMOS器件通过双扩散的设计,解决了功率开关既要耐高压、又要导电好、还要开关快的难题。
这使得它在电源、电机控制和通信设备中成为关键的功率开关元件,实现了高效率和可靠性。

