EO Power 33

EO POWER - GENNAIO/FEBBRAIO 2024 XIII POWER SEMICONDUCTOR impedenza di ingresso, elevato guadagno di potenza, controllo della tensione, stabilizzazione termica. Attualmente, i transistor di potenza MOS ad effetto di campo sono i dispositivi più comunemente utilizzati nei sistemi di alimentazione di potenza fino a decine di kW. Poiché le perdite di spegnimento sono basse questi dispositivi possono essere utilizzati a frequenze relati- vamente alte. Il transistor a effetto di campo a gate isolato (IGFET), noto anche come transistor a effetto di campo a ossido di metallo (MOSFET), è un derivato del transistor a ef- fetto di campo (FET). Un MOSFET è un dispositivo a tre terminali controllato in tensione (o unipolare). Ci sono MOSFET a canale P e a canale N, che possono essere ad arricchimento (MO- SFET enhancement) e a svuotamento (MOSFET deple- tion), i cui simboli sono riportati in figura 4. Gli strati della struttura e il simbolo del MOSFET enhan- cement a canale P sono mostrati in figura 5. Rispetto al semplice MOSFET per segnali a bassa poten- za, un MOSFET di potenza ha una struttura diversa. Ha una struttura a canale verticale in cui la sorgente e il drenaggio si trovano sul lato opposto del wafer di silicio. Oggi la maggior parte dei transistor di tipo MOSFET sono impiegati come componenti di circuiti integrati digitali. Sebbene i transistor a giunzione bipolare discreti siano più numerosi dei MOSFET discreti, il numero di tran- sistor MOSFET all’interno di un circuito integrato può essere di centinaia di milioni. Le dimensioni dei singoli dispositivi MOSFET sono inferiori al micron e diminui- scono sempre di più nel tempo. I MOSFET trovano un’applicazione molto più ampia ri- spetto ai JFET. Tuttavia, attualmente i dispositivi di po- tenza MOSFET non sono ampiamente utilizzati come i transistor a giunzione bipolare. Questo articolo ha presentato una panoramica sui tipi più importanti di dispositivi a semiconduttore di po- tenza. Nel prossimo futuro, l’elettronica ad alta potenza conti- nuerà ad utilizzare principalmente i dispositivi di com- mutazione al silicio. Le tendenze di sviluppo delle tecnologie dei dispositi- vi di alimentazione continueranno a prevedere la for- nitura di sistemi elettronici di potenza con prestazioni eccezionali, maggiore comfort, risparmio energetico e crescente attenzione all’uso sostenibile delle risorse naturali. Fig. 4 – Simboli del MOSFET a canale N Fig. 5 – Struttura e simbolo del MOSFET a canale P