以N溝道為例,它是在P型硅襯底上制成兩個高摻雜濃度的源擴(kuò)散區(qū)N+和漏擴(kuò)散區(qū)N+,再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內(nèi)部連通,二者總保持等電位。當(dāng)漏接電源正極,源極接電源負(fù)極并使VGS=0時,溝道電流(即漏極電流)ID=0。隨著VGS逐漸升高,受柵極正電壓的吸引,在兩個擴(kuò)散區(qū)之間就感應(yīng)出帶負(fù)電的少數(shù)載流子,形成從漏極到源極的N型溝道,當(dāng)VGS大于管子的開啟電壓VTN(一般約為+2V)時,N溝道管開始導(dǎo)通,形成漏極電流ID。場效應(yīng)晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發(fā)明,但是實用的器件一直到1952年才被制造出來(結(jié)型場效應(yīng)管,Junction-FET,JFET)。1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET),從而大部分代替了JFET,對電子行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。場效應(yīng)管在無線電領(lǐng)域具有普遍應(yīng)用,如射頻放大器、混頻器、振蕩器等,提高通信質(zhì)量。中山MOS場效應(yīng)管制造
場效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件,并以此命名。場效應(yīng)管(fet)是電場效應(yīng)控制電流大小的單極型半導(dǎo)體器件。在其輸入端基本不取電流或電流極小,具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、制造工藝簡單等特點,在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中被應(yīng)用。場效應(yīng)器件憑借其低功耗、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢,在集成電路中已經(jīng)有逐漸取代三極管的趨勢。但它還是非常嬌貴的,雖然多數(shù)已經(jīng)內(nèi)置了保護(hù)二極管,但稍不注意,也會損壞。所以在應(yīng)用中還是小心為妙。廣州金屬場效應(yīng)管行價場效應(yīng)管在數(shù)字電子電路中的應(yīng)用日益普遍,可以用于高速通訊、計算機(jī)處理和控制系統(tǒng)中。
開關(guān)時間:場效應(yīng)管從完全關(guān)閉到完全導(dǎo)通(或相反)所需的時間。柵極驅(qū)動電路的設(shè)計對開關(guān)時間有明顯影響,同時寄生電容的大小也會影響開關(guān)時間,此外,器件的物理結(jié)構(gòu),也會影響開關(guān)速度。典型應(yīng)用電路:開關(guān)電路:開關(guān)電路是指用于控制場效應(yīng)管開通和關(guān)斷的電路。放大電路:場效應(yīng)管因其高輸入阻抗和低噪聲特性,常用于音頻放大器、射頻放大器等模擬電路中。電源管理:在開關(guān)電源中,場效應(yīng)管用于控制能量的存儲和釋放,實現(xiàn)高效的電壓轉(zhuǎn)換。
我們經(jīng)常看MOS管的PDF參數(shù),MOS管制造商采用RDS(ON)參數(shù)來定義導(dǎo)通阻抗,對開關(guān)應(yīng)用來說,RDS(ON)也是較重要的器件特性。數(shù)據(jù)手冊定義RDS(ON)與柵極(或驅(qū)動)電壓VGS以及流經(jīng)開關(guān)的電流有關(guān),但對于充分的柵極驅(qū)動,RDS(ON)是一個相對靜態(tài)參數(shù)。一直處于導(dǎo)通的MOS管很容易發(fā)熱。另外,慢慢升高的結(jié)溫也會導(dǎo)致RDS(ON)的增加。MOS管數(shù)據(jù)手冊規(guī)定了熱阻抗參數(shù),其定義為MOS管封裝的半導(dǎo)體結(jié)散熱能力。RθJC的較簡單的定義是結(jié)到管殼的熱阻抗。確保場效應(yīng)管的散熱問題,提高其穩(wěn)定性和可靠性。
MOSFET選型注意事項:MOSFET的選型基礎(chǔ)MOSFET有兩大類型:N溝道和P溝道。在功率系統(tǒng)中,MOSFET可被看成電氣開關(guān)。當(dāng)在N溝道MOSFET的柵極和源極間加上正電壓時,其開關(guān)導(dǎo) 通。導(dǎo)通時,電流可經(jīng)開關(guān)從漏極流向源極。漏極和源極之間存在一個內(nèi)阻,稱為導(dǎo)通電阻RDS(ON)。必須清楚MOSFET的柵極是個高阻抗端,因此,總 是要在柵極加上一個電壓。如果柵極為懸空,器件將不能按設(shè)計意圖工作,并可能在不恰當(dāng)?shù)臅r刻導(dǎo)通或關(guān)閉,導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生潛在的功率損耗。當(dāng)源極和柵極間的電 壓為零時,開關(guān)關(guān)閉,而電流停止通過器件。雖然這時器件已經(jīng)關(guān)閉,但仍然有微小電流存在,這稱之為漏電流,即IDSS。場效應(yīng)管在功率電子領(lǐng)域有普遍應(yīng)用,如電機(jī)驅(qū)動、電源管理等。中山MOS場效應(yīng)管制造
場效應(yīng)管的工作原理是通過控制柵極電壓來調(diào)節(jié)源極和漏極之間的電流。中山MOS場效應(yīng)管制造
Drain和backgate之間的PN結(jié)反向偏置,所以只有很小的電流從drain流向backgate,如果GATE電壓超過了閾值電壓,在GATE電介質(zhì)下就出現(xiàn)了channel。這個channel就像一薄層短接drain和source的N型硅,由電子組成的電流從source通過channel流到drain,總的來說,只有在gate 對source電壓V 超過閾值電壓Vt時,才會有drain電流。在對稱的MOS管中,對source和drain的標(biāo)注有一點任意性,定義上,載流子流出source,流入drain,因此Source和drain的身份就靠器件的偏置來決定了。有時晶體管上的偏置電壓是不定的,兩個引線端就會互相對換角色,這種情況下,電路設(shè)計師必須指定一個是drain另一個是source。中山MOS場效應(yīng)管制造