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为什么带漂移区的LDMOS可以被当做功率器件?

为什么带漂移区的LDMOS可以被当做功率器件? IPBrain产品课堂
2026-09-08
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导读: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LDM

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感谢阅读产品课堂第95期



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:


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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。


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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。


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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。


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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。


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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。


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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。


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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。


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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。













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