横向和纵向功率半导体的区别

Question

如题所述

Answer 1

横向和纵向功率半导体的区别如下：
1.相比于横向功率器件，纵向功率器件电流密度大，导通电压低。
2.横向功率器件适用于小电压、低功率场合的应用，纵向功率器件更加适合高电压、高功率场合应用。

Answer 2

晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关（如Relay、switch）不同，晶体管利用电讯号来控制自身的开合，而且开关速度可以非常快，实验室中的切换速度可达100GHz以上。

晶体管主要分为两大类：双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。

晶体管有三个极；双极性晶体管的三个极，分别由N型跟P型组成发射极（Emitter）、基极（Base） 和集电极（Collector）;场效应晶体管的三个极，分别是源极（Source）、栅极（Gate）和漏极（Drain）。

晶体管因为有三种极性，所以也有三种的使用方式，分别是发射极接地（又称共射放大、CE组态）、基极接地（又称共基放大、CB组态）和集电极接地（又称共集放大、CC组态、发射极随耦器）。



晶体管的优越性

同电子管相比，晶体管具有诸多优越性：

1、构件没有消耗

无论多么优良的电子管，都将因阴极原子的变化和慢性漏气而逐渐劣化。由于技术上的原因，晶体管制作之初也存在同样的问题。随着材料制作上的进步以及多方面的改善，晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍，称得起永久性器件的美名。

2、消耗电能极少

仅为电子管的十分之一或几十分之一。它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子。一台晶体管收音机只要几节干电池就可以半年一年地听下去，这对电子管收音机来说，是难以做到的。

3、不需预热

一开机就工作。例如，晶体管收音机一开就响，晶体管电视机一开就很快出现画面。电子管设备就做不到这一点。开机后，非得等一会儿才听得到声音，看得到画面。显然，在军事、测量、记录等方面，晶体管是非常有优势的。

4、结实可靠

比电子管可靠100倍，耐冲击、耐振动，这都是电子管所无法比拟的。另外，晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，可用于设计小型、复杂、可靠的电路。晶体管的制造工艺虽然精密，但工序简便，有利于提高元器件的安装密度。



晶体管的开关作用

（一）控制大功率

现在的功率晶体管能控制数百千瓦的功率，使用功率晶体管作为开关有很多优点，主要是；

（1）容易关断，所需要的辅助元器件少，

（2）开关迅速，能在很高的频率下工作，

（3）可得到的器件耐压

Answer 3

横向半导体功率器件适用于高频和中功率应用，而纵向半导体功率器件可用于高功率模块。

Answer 4

横向功率半导体和纵向功率半导体是两种不同类型的功率半导体器件。它们在结构和工作原理上有一些显著的区别。

横向功率半导体：

结构： 横向功率半导体的电流流动方向与表面垂直，即电流横向流动。

举例： 金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，简称MOSFET）是一种横向功率半导体器件。在MOSFET中，电流从源极到漏极横向流动，通过控制栅极电场来调节电流。

纵向功率半导体：

结构： 纵向功率半导体的电流流动方向与表面平行，即电流纵向流动。

举例： 可控硅（Thyristor）是一种纵向功率半导体器件。电流在器件中纵向流动，通过控制门极电压来启动或关闭器件。

应用：

横向功率半导体： MOSFET广泛用于各种电子设备中，如电源管理、放大器和逻辑电路。

纵向功率半导体： 可控硅常用于电力电子领域，例如交流调压、直流电源控制等。