隨半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升,此時(shí)用MOSFET設(shè)計(jì)模擬電路的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)也隨之浮現(xiàn)。為了減少在印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)上使用的集成電路數(shù)量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積,很多原本單獨(dú)的類(lèi)比芯片與數(shù)位芯片被整合至同一個(gè)芯片內(nèi)。MOSFET原本在數(shù)位集成電路上就有很大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),在類(lèi)比集成電路上也大量采用MOSFET之后,把這兩種不同功能的電路整合起來(lái)的困難度也明顯的下降。另外像是某些混合信號(hào)電路(Mixed-signal circuits),如類(lèi)比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter,...
MOSFET在數(shù)字電路上應(yīng)用的一大優(yōu)勢(shì)是對(duì)直流(DC)信號(hào)而言,MOSFET的柵極端阻抗為無(wú)限大(等效于開(kāi)路),也就是理論上不會(huì)有電流從MOSFET的柵極端流向電路里的接地點(diǎn),而是完全由電壓控制柵極的形式。這讓MOSFET更為省電,而且也更易于驅(qū)動(dòng)。在CMOS邏輯電路里,除了負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)芯片外負(fù)載(off-chip load)的驅(qū)動(dòng)器(driver)外,每一級(jí)的邏輯門(mén)都只要面對(duì)同樣是MOSFET的柵極,如此一來(lái)較不需考慮邏輯門(mén)本身的驅(qū)動(dòng)力。MOSFET的柵極輸入電阻無(wú)限大對(duì)于電路設(shè)計(jì)工程師而言亦有其他優(yōu)點(diǎn),例如較不需考慮邏輯門(mén)輸出端的負(fù)載效應(yīng)(loading effect)。MOSFET是一種可以...
當(dāng)MOSFET的尺寸縮的非常小、柵極氧化層也變得非常薄時(shí),例如編輯此文時(shí) 制程可以把氧化層縮到一納米左右的厚度,一種過(guò)去沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象也隨之產(chǎn)生,這種現(xiàn)象稱(chēng)為“多晶硅耗盡”。當(dāng)MOSFET的反轉(zhuǎn)層形成時(shí),有多晶硅耗盡現(xiàn)象的MOSFET柵極多晶硅靠近氧化層處,會(huì)出現(xiàn)一個(gè)耗盡層(depletion layer),影響MOSFET導(dǎo)通的特性。要解決這種問(wèn)題,金屬柵極是 的方案??尚械牟牧习ㄣg(Tantalum)、鎢、氮化鉭(Tantalum Nitride),或是氮化鈦(Titalium Nitride)。這些金屬柵極通常和高介電常數(shù)物質(zhì)形成的氧化層一起構(gòu)成MOS電容。另外一種解決方案是將多晶硅完...
功率MOSFET的基本特性:漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關(guān)系稱(chēng)為MOSFET的轉(zhuǎn)移特性,ID較大時(shí),ID與UGS的關(guān)系近似線(xiàn)性,曲線(xiàn)的斜率定義為跨導(dǎo)Gfs。MOSFET的漏極伏安特性(輸出特性):截止區(qū)(對(duì)應(yīng)于GTR的截止區(qū));飽和區(qū)(對(duì)應(yīng)于GTR的放大區(qū));非飽和區(qū)(對(duì)應(yīng)于GTR的飽和區(qū))。電力 MOSFET工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),即在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換。電力MOSFET漏源極之間有寄生二極管,漏源極間加反向電壓時(shí)器件導(dǎo)通。電力 MOSFET的通態(tài)電阻具有正溫度系數(shù),對(duì)器件并聯(lián)時(shí)的均流有利。MOSFET應(yīng)用優(yōu)勢(shì):有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比雙極晶體管好...
各種常見(jiàn)的MOSFET技術(shù):雙柵極MOSFET:雙柵極(dual-gate)MOSFET通常用在射頻(Radio Frequency,RF)集成電路中,這種MOSFET的兩個(gè)柵極都可以控制電流大小。在射頻電路的應(yīng)用上,雙柵極MOSFET的第二個(gè)柵極大多數(shù)用來(lái)做增益、混頻器或是頻率轉(zhuǎn)換的控制。耗盡型MOSFET,一般而言,耗盡型(depletion mode)MOSFET比增強(qiáng)型(enhancement mode)MOSFET少見(jiàn)。耗盡型MOSFET在制造過(guò)程中改變摻雜到通道的雜質(zhì)濃度,使得這種MOSFET的柵極就算沒(méi)有加電壓,通道仍然存在。如果想要關(guān)閉通道,則必須在柵極施加負(fù)電壓。耗盡型MOS...
MOSFET在概念上屬于“絕緣柵極場(chǎng)效晶體管”(Insulated-Gate Field Effect Transistor,IGFET),而IGFET的柵極絕緣層有可能是其他物質(zhì)而非MOSFET使用的氧化層。有些人在提到擁有多晶硅柵極的場(chǎng)效晶體管元件時(shí)比較喜歡用IGFET,但是這些IGFET多半指的是MOSFET。MOSFET里的氧化層位于其通道上方,依照其操作電壓的不同,這層氧化物的厚度至少有數(shù)十至數(shù)百埃(Å)不等,通常材料是二氧化硅(silicon dioxide,SiO2),不過(guò)有些新的進(jìn)階制程已經(jīng)可以使用如氮氧化硅(silicon oxynitride,SiON)做為氧化...
多晶硅導(dǎo)電性不如金屬,限制了信號(hào)傳遞的速度。雖然可以利用摻雜的方式改善其導(dǎo)電性,但成效仍然有限。有些融點(diǎn)比較高的金屬材料如:鎢(Tungsten)、鈦(Titanium)、鈷(Cobalt)或是鎳(Nickel)被用來(lái)和多晶硅制成合金。這類(lèi)混合材料通常稱(chēng)為金屬硅化物(silicide)。加上了金屬硅化物的多晶硅柵極有著比較好的導(dǎo)電特性,而且又能夠耐受高溫制程。此外因?yàn)榻饘俟杌锏奈恢檬窃跂艠O表面,離通道區(qū)較遠(yuǎn),所以也不會(huì)對(duì)MOSFET的臨界電壓造成太大影響。在柵極、源極與漏極都鍍上金屬硅化物的制程稱(chēng)為“自我對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物制程”(Self-Aligned Silicide),通常簡(jiǎn)稱(chēng)salici...
MOSFET工作原理:要使增強(qiáng)型N溝道MOSFET工作,要在G、S之間加正電壓VGS及在D、S之間加正電壓VDS,則產(chǎn)生正向工作電流ID。改變VGS的電壓可控制工作電流ID。若先不接VGS(即VGS=0),在D與S極之間加一正電壓VDS,漏極D與襯底之間的PN結(jié)處于反向,因此漏源之間不能導(dǎo)電。如果在柵極G與源極S之間加一電壓VGS。此時(shí)可以將柵極與襯底看作電容器的兩個(gè)極板,而氧化物絕緣層作為電容器的介質(zhì)。當(dāng)加上VGS時(shí),在絕緣層和柵極界面上感應(yīng)出正電荷,而在絕緣層和P型襯底界面上感應(yīng)出負(fù)電荷。這層感應(yīng)的負(fù)電荷和P型襯底中的多數(shù)載流子(空穴)的極性相反,所以稱(chēng)為“反型層”,這反型層有可能將漏與源...
MOSFET的注意事項(xiàng)有哪些?應(yīng)該注意什么?MOSFET電壓和電流的選擇,額定電壓越大,器件的成本就越高。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),額定電壓應(yīng)當(dāng)大于干線(xiàn)電壓或 總線(xiàn)電壓。這樣才能提供足夠的保護(hù),使MOSFET不會(huì)失效。就選擇MOSFET而言,必須確定漏極至源極間可能承受的較大電壓,即較大VDS.設(shè)計(jì)工程 師需要考慮的其他安全因素包括由開(kāi)關(guān)電子設(shè)備(如電機(jī)或變壓器)誘發(fā)的電壓瞬變。不同應(yīng)用的額定電壓也有所不同;通常,便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源 為20~30V、85~220VAC應(yīng)用為450~600V。MOSFET分為結(jié)型和絕緣柵型。蘇州高壓P管MOSFET晶體管MOSFET的臨界電壓(threshol...
常用于MOSFET的電路符號(hào)有很多種變化,較常見(jiàn)的設(shè)計(jì)是以一條直線(xiàn)表明通道,兩條和通道垂直的線(xiàn)表明源極與漏極,左方和通道平行而且較短的線(xiàn)表明柵極,如下圖所示。有時(shí)也會(huì)將表明通道的直線(xiàn)以破折線(xiàn)代替,以區(qū)分增強(qiáng)型MOSFET(enhancement mode MOSFET)或是耗盡型MOSFET(depletion mode MOSFET)另外又分為NMOSFET和PMOSFET兩種類(lèi)型。由于集成電路芯片上的MOSFET為四端元件,所以除了柵極、源極、漏極外,尚有一基極(Bulk或是Body)。MOSFET電路符號(hào)中,從通道往右延伸的箭號(hào)方向則可表示此元件為N型或是P型的MOSFET。箭頭方向永遠(yuǎn)...
MOSFET在導(dǎo)通時(shí)的通道電阻低,而截止時(shí)的電阻近乎無(wú)限大,所以適合作為模擬信號(hào)的開(kāi)關(guān)(信號(hào)的能量不會(huì)因?yàn)殚_(kāi)關(guān)的電阻而損失太多)。MOSFET作為開(kāi)關(guān)時(shí),其源極與漏極的分別和其他的應(yīng)用是不太相同的,因?yàn)樾盘?hào)可以從MOSFET柵極以外的任一端進(jìn)出。對(duì)NMOS開(kāi)關(guān)而言,電壓 負(fù)的一端就是源極,PMOS則正好相反,電壓 正的一端是源極。MOSFET開(kāi)關(guān)能傳輸?shù)男盘?hào)會(huì)受到其柵極—源極、柵極—漏極,以及漏極到源極的電壓限制,如果超過(guò)了電壓的上限可能會(huì)導(dǎo)致MOSFET燒毀。MOSFET開(kāi)關(guān)的應(yīng)用范圍很廣,舉凡需要用到取樣持有電路(sample-and-hold circuits)或是截波電路(choppe...
對(duì)這個(gè)NMOS而言,真正用來(lái)作為通道、讓載流子通過(guò)的只有MOS電容正下方半導(dǎo)體的表面區(qū)域。當(dāng)一個(gè)正電壓施加在柵極上,帶負(fù)電的電子就會(huì)被吸引至表面,形成通道,讓N型半導(dǎo)體的多數(shù)載流子—電子可以從源極流向漏極。如果這個(gè)電壓被移除,或是放上一個(gè)負(fù)電壓,那么通道就無(wú)法形成,載流子也無(wú)法在源極與漏極之間流動(dòng)。假設(shè)操作的對(duì)象換成PMOS,那么源極與漏極為P型、基體則是N型。在PMOS的柵極上施加負(fù)電壓,則半導(dǎo)體上的空穴會(huì)被吸引到表面形成通道,半導(dǎo)體的多數(shù)載流子—空穴則可以從源極流向漏極。假設(shè)這個(gè)負(fù)電壓被移除,或是加上正電壓,那么通道無(wú)法形成,一樣無(wú)法讓載流子在源極和漏極間流動(dòng)。特別要說(shuō)明的是,源極在MOS...
上海光宇睿芯微電子有限公司座落于上海浦東張江高科技園區(qū)內(nèi),是專(zhuān)業(yè)從事半導(dǎo)體過(guò)電壓保護(hù)器件、功率MOSFET器件、集成電路的設(shè)計(jì)與銷(xiāo)售的****,是國(guó)內(nèi)掌握半導(dǎo)體過(guò)壓保護(hù)器件和集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)的供應(yīng)商之一。公司產(chǎn)品品種多,覆蓋范圍廣,已廣泛應(yīng)用于通訊系統(tǒng)的接口保護(hù)、手機(jī)接口保護(hù)、掌上數(shù)碼產(chǎn)品接口保護(hù)、電源系統(tǒng)的過(guò)壓保護(hù)、鋰電池的BMS和電機(jī)驅(qū)動(dòng)。TO-220F/TO-251/TO-252NPLMOS金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,簡(jiǎn)稱(chēng)金氧半場(chǎng)效晶體管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET)是一種可以使用在模擬...
MOSFET的應(yīng)用廣,隨著MOSFET技術(shù)的不斷演進(jìn),CMOS技術(shù)也已經(jīng)可以符合很多模擬電路的規(guī)格需求。再加上MOSFET因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的關(guān)系,沒(méi)有BJT的一些致命缺點(diǎn),如熱破壞(thermal runaway)。另外,MOSFET在線(xiàn)性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來(lái)取代傳統(tǒng)的多晶硅電阻(poly resistor),或是MOS電容本身可以用來(lái)取代常用的多晶硅—絕緣體—多晶硅電容(PIP capacitor),甚至在適當(dāng)?shù)碾娐房刂葡驴梢员憩F(xiàn)出電感(inductor)的特性,這些好處都是BJT很難提供的。也就是說(shuō),MOSFET除了扮演原本晶體管的角色外,也可以用來(lái)作為模擬電路中大量使用的被動(dòng)元件...
理解MOSFET的幾個(gè)常用參數(shù)VDS,即漏源電壓,這是MOSFET的一個(gè)極限參數(shù),表示MOSFET漏極與源極之間能夠承受的較大電壓值。需要注意的是,這個(gè)參數(shù)是跟結(jié)溫相關(guān)的,通常結(jié)溫越高,該值較大。RDS(on),漏源導(dǎo)通電阻,它表示MOSFET在某一條件下導(dǎo)通時(shí),漏源極之間的導(dǎo)通電阻。這個(gè)參數(shù)與MOSFET結(jié)溫,驅(qū)動(dòng)電壓Vgs相關(guān)。在一定范圍內(nèi),結(jié)溫越高,Rds越大;驅(qū)動(dòng)電壓越高,Rds越小。Qg,柵極電荷,是在驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下,柵極電壓從0V上升至終止電壓(如15V)所需的充電電荷。也就是MOSFET從截止?fàn)顟B(tài)到完全導(dǎo)通狀態(tài),驅(qū)動(dòng)電路所需提供的電荷,是一個(gè)用于評(píng)估MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)能力...
截止:漏源極間加正電源,柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏,漏源極之間無(wú)電流流過(guò)。導(dǎo)電:在柵源極間加正電壓UGS,柵極是絕緣的,所以不會(huì)有柵極電流流過(guò)。但柵極的正電壓會(huì)將其下面P區(qū)中的空穴推開(kāi),而將P區(qū)中的少子—電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面當(dāng)UGS大于UT(開(kāi)啟電壓或閾值電壓)時(shí),柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過(guò)空穴濃度,使P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層,該反型層形成N溝道而使PN結(jié)J1消失,漏極和源極導(dǎo)電。值得一提的是采用平面式結(jié)構(gòu)的功率MOSFET也并非不存在,這類(lèi)元件主要用在高級(jí)的音響放大器中。平面式的功率MOSFET在飽和區(qū)的特性比垂直結(jié)構(gòu)的MOSFET更好。垂...
單一MOSFET開(kāi)關(guān):當(dāng)NMOS用來(lái)做開(kāi)關(guān)時(shí),其基極接地,柵極為控制開(kāi)關(guān)的端點(diǎn)。當(dāng)柵極電壓減去源極電壓超過(guò)其導(dǎo)通的臨界電壓時(shí),此開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為導(dǎo)通。柵極電壓繼續(xù)升高,則NMOS能通過(guò)的電流就更大。NMOS做開(kāi)關(guān)時(shí)操作在線(xiàn)性區(qū),因?yàn)樵礃O與漏極的電壓在開(kāi)關(guān)為導(dǎo)通時(shí)會(huì)趨向一致。PMOS做開(kāi)關(guān)時(shí),其基極接至電路里電位高的地方,通常是電源。柵極的電壓比源極低、超過(guò)其臨界電壓時(shí),PMOS開(kāi)關(guān)會(huì)打開(kāi)。NMOS開(kāi)關(guān)能容許通過(guò)的電壓上限為(Vgate-Vthn),而PMOS開(kāi)關(guān)則為(Vgate+Vthp),這個(gè)值通常不是信號(hào)原本的電壓振幅,也就是說(shuō)單一MOSFET開(kāi)關(guān)會(huì)有讓信號(hào)振幅變小、信號(hào)失真的缺點(diǎn)。MOSFE...
常用于MOSFET的電路符號(hào)有很多種變化,較常見(jiàn)的設(shè)計(jì)是以一條直線(xiàn)表明通道,兩條和通道垂直的線(xiàn)表明源極與漏極,左方和通道平行而且較短的線(xiàn)表明柵極,如下圖所示。有時(shí)也會(huì)將表明通道的直線(xiàn)以破折線(xiàn)代替,以區(qū)分增強(qiáng)型MOSFET(enhancement mode MOSFET)或是耗盡型MOSFET(depletion mode MOSFET)另外又分為NMOSFET和PMOSFET兩種類(lèi)型。由于集成電路芯片上的MOSFET為四端元件,所以除了柵極、源極、漏極外,尚有一基極(Bulk或是Body)。MOSFET電路符號(hào)中,從通道往右延伸的箭號(hào)方向則可表示此元件為N型或是P型的MOSFET。箭頭方向永遠(yuǎn)...
如何區(qū)分MOSFET是N溝道還是P溝道?場(chǎng)效應(yīng)晶體管是金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的簡(jiǎn)稱(chēng),它是現(xiàn)代電子產(chǎn)品的基本組成部分。MOSFET由諸如硅的半導(dǎo)體材料制成,半導(dǎo)體在導(dǎo)體和絕緣體之間具有導(dǎo)電性。為了使半導(dǎo)體成為良好的導(dǎo)體,會(huì)在純晶體中引入兩種類(lèi)型的雜質(zhì),如果雜質(zhì)是五價(jià)的,則所得的半導(dǎo)體為n型。在n型電子中,大多數(shù)電荷載流子。如果雜質(zhì)是三價(jià)的,那么所得的半導(dǎo)體是p型的。在p型孔中,大多數(shù)電荷載流子。MOSFET有兩種類(lèi)型:增強(qiáng)型和耗盡型,這兩種類(lèi)型都進(jìn)一步分為:N通道和P通道。MOSFET電壓和電流的選擇,額定電壓越大,器件的成本就越高。西安N-CHANNELMOSFET價(jià)格M...
MOSFET的應(yīng)用廣,隨著MOSFET技術(shù)的不斷演進(jìn),CMOS技術(shù)也已經(jīng)可以符合很多模擬電路的規(guī)格需求。再加上MOSFET因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的關(guān)系,沒(méi)有BJT的一些致命缺點(diǎn),如熱破壞(thermal runaway)。另外,MOSFET在線(xiàn)性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來(lái)取代傳統(tǒng)的多晶硅電阻(poly resistor),或是MOS電容本身可以用來(lái)取代常用的多晶硅—絕緣體—多晶硅電容(PIP capacitor),甚至在適當(dāng)?shù)碾娐房刂葡驴梢员憩F(xiàn)出電感(inductor)的特性,這些好處都是BJT很難提供的。也就是說(shuō),MOSFET除了扮演原本晶體管的角色外,也可以用來(lái)作為模擬電路中大量使用的被動(dòng)元件...
常見(jiàn)的MOSFET技術(shù):雙柵極MOSFET,雙柵極(dual-gate)MOSFET通常用在射頻(Radio Frequency,RF)集成電路中,這種MOSFET的兩個(gè)柵極都可以控制電流大小。在射頻電路的應(yīng)用上,雙柵極MOSFET的第二個(gè)柵極大多數(shù)用來(lái)做增益、混頻器或是頻率轉(zhuǎn)換的控制。耗盡型MOSFET,一般而言,耗盡型(depletion mode)MOSFET比前述的增強(qiáng)型(enhancement mode)MOSFET少見(jiàn)。耗盡型MOSFET在制造過(guò)程中改變摻雜到通道的雜質(zhì)濃度,使得這種MOSFET的柵極就算沒(méi)有加電壓,通道仍然存在。如果想要關(guān)閉通道,則必須在柵極施加負(fù)電壓。耗盡型MO...
高壓MOSFET原理與性能分析:在功率半導(dǎo)體器件中,MOSFET以高速、低開(kāi)關(guān)損耗、低驅(qū)動(dòng)損耗在各種功率變換,特別是高頻功率變換中起著重要作用。在低壓領(lǐng)域,MOSFET沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,但隨著MOS的耐壓提高,導(dǎo)通電阻隨之以2.4-2.6次方增長(zhǎng),其增長(zhǎng)速度使MOSFET制造者和應(yīng)用者不得不以數(shù)十倍的幅度降低額定電流,以 折中額定電流、導(dǎo)通電阻和成本之間的矛盾。即便如此,高壓MOSFET在額定結(jié)溫下的導(dǎo)通電阻產(chǎn)生的導(dǎo)通壓降仍居高不下,耐壓500V以上的MOSFET 的額定結(jié)溫、額定電流條件下的導(dǎo)通電壓很高,耐壓800V以上的導(dǎo)通電壓高得驚人,導(dǎo)通損耗占MOSFET總損耗的2/3-4/5,使應(yīng)用受到...
單一MOSFET開(kāi)關(guān)當(dāng)NMOS用來(lái)做開(kāi)關(guān)時(shí),其基極接地,柵極為控制開(kāi)關(guān)的端點(diǎn)。當(dāng)柵極電壓減去源極電壓超過(guò)其導(dǎo)通的臨界電壓時(shí),此開(kāi)關(guān)的狀態(tài)為導(dǎo)通。柵極電壓繼續(xù)升高,則NMOS能通過(guò)的電流就更大。NMOS做開(kāi)關(guān)時(shí)操作在線(xiàn)性區(qū),因?yàn)樵礃O與漏極的電壓在開(kāi)關(guān)為導(dǎo)通時(shí)會(huì)趨向一致。PMOS做開(kāi)關(guān)時(shí),其基極接至電路里電位 的地方,通常是電源。柵極的電壓比源極低、超過(guò)其臨界電壓時(shí),PMOS開(kāi)關(guān)會(huì)打開(kāi)。NMOS開(kāi)關(guān)能容許通過(guò)的電壓上限為(Vgate-Vthn),而PMOS開(kāi)關(guān)則為(Vgate+Vthp),這個(gè)值通常不是信號(hào)原本的電壓振幅,也就是說(shuō)單一MOSFET開(kāi)關(guān)會(huì)有讓信號(hào)振幅變小、信號(hào)失真的缺點(diǎn)。MOSFET...
功率MOSFET的基本特性:漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關(guān)系稱(chēng)為MOSFET的轉(zhuǎn)移特性,ID較大時(shí),ID與UGS的關(guān)系近似線(xiàn)性,曲線(xiàn)的斜率定義為跨導(dǎo)Gfs。MOSFET的漏極伏安特性(輸出特性):截止區(qū)(對(duì)應(yīng)于GTR的截止區(qū));飽和區(qū)(對(duì)應(yīng)于GTR的放大區(qū));非飽和區(qū)(對(duì)應(yīng)于GTR的飽和區(qū))。電力 MOSFET工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài),即在截止區(qū)和非飽和區(qū)之間來(lái)回轉(zhuǎn)換。電力MOSFET漏源極之間有寄生二極管,漏源極間加反向電壓時(shí)器件導(dǎo)通。電力 MOSFET的通態(tài)電阻具有正溫度系數(shù),對(duì)器件并聯(lián)時(shí)的均流有利。我們所說(shuō)的MOSFET,指的是什么?無(wú)錫低壓MOSFET開(kāi)關(guān)管從名字表面的角度來(lái)看MOSFET的...
MOSFET計(jì)算系統(tǒng)的散熱要求,設(shè)計(jì)人員必須考慮兩種不同的情況,即較壞情況和真實(shí)情況。建議采用針對(duì)較壞情況的計(jì)算結(jié)果,因?yàn)檫@ 個(gè)結(jié)果提供更大的安全余量,能確保系統(tǒng)不會(huì)失效。在MOSFET的資料表上還有一些需要注意的測(cè)量數(shù)據(jù);比如封裝器件的半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻,以及較 大的結(jié)溫。開(kāi)關(guān)損耗其實(shí)也是一個(gè)很重要的指標(biāo)。導(dǎo)通瞬間的電壓電流乘積相當(dāng)大,一定程度上決定了器件的開(kāi)關(guān)性能。不過(guò),如果系統(tǒng)對(duì)開(kāi)關(guān)性能要求比較高,可以選擇柵極電荷QG比較小的功率MOSFET。早期MOSFET的柵極(gate electrode)使用金屬作為其材料。張家港低壓N+PMOSFETMOSFET在導(dǎo)通時(shí)的通道電阻低,而截...
功率MOSFET的工作原理:截止:漏源極間加正電源,柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏,漏源極之間無(wú)電流流過(guò)。導(dǎo)電:在柵源極間加正電壓UGS,柵極是絕緣的,所以不會(huì)有柵極電流流過(guò)。但柵極的正電壓會(huì)將其下面P區(qū)中的空穴推開(kāi),而將P區(qū)中的少子—電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面。當(dāng)UGS大于UT(開(kāi)啟電壓或閾值電壓)時(shí),柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過(guò)空穴濃度,使P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層,該反型層形成N溝道而使PN結(jié)J1消失,漏極和源極導(dǎo)電。一個(gè)完整的MOSFET結(jié)構(gòu)需要一個(gè)提供多數(shù)載流子的源極以及接受這些多數(shù)載流子的漏極。太倉(cāng)N-CHANNELMOSFET技術(shù)參數(shù)與常規(guī)M...
雙柵極MOSFET雙柵極(dual-gate)MOSFET通常用在射頻(Radio Frequency,RF)集成電路中,這種MOSFET的兩個(gè)柵極都可以控制電流大小。在射頻電路的應(yīng)用上,雙柵極MOSFET的第二個(gè)柵極大多數(shù)用來(lái)做增益、混頻器或是頻率轉(zhuǎn)換的控制。耗盡型MOSFET一般而言,耗盡型(depletion mode)MOSFET比前述的增強(qiáng)型(enhancement mode)MOSFET少見(jiàn)。耗盡型MOSFET在制造過(guò)程中改變摻雜到通道的雜質(zhì)濃度,使得這種MOSFET的柵極就算沒(méi)有加電壓,通道仍然存在。如果想要關(guān)閉通道,則必須在柵極施加負(fù)電壓。耗盡型MOSFET 的應(yīng)用是在“常閉型...
雙重MOSFET(CMOS)開(kāi)關(guān):為了改善單一MOSFET開(kāi)關(guān)造成信號(hào)失真的缺點(diǎn),于是使用一個(gè)PMOS加上一個(gè)NMOS的CMOS開(kāi)關(guān)成為普遍的做法。CMOS開(kāi)關(guān)將PMOS與NMOS的源極與漏極分別連接在一起,而基極的接法則和NMOS與PMOS的傳統(tǒng)接法相同。當(dāng)輸入電壓在(VDD-Vthn)和(VSS+Vthp)時(shí),PMOS與NMOS都導(dǎo)通,而輸入小于(VSS+Vthp)時(shí),只有NMOS導(dǎo)通,輸入大于(VDD-Vthn)時(shí)只有PMOS導(dǎo)通。這樣做的好處是在大部分的輸入電壓下,PMOS與NMOS皆同時(shí)導(dǎo)通,如果任一邊的導(dǎo)通電阻上升,則另一邊的導(dǎo)通電阻就會(huì)下降,所以開(kāi)關(guān)的電阻幾乎可以保持定值,減少信...
要使增強(qiáng)型N溝道MOSFET工作,要在G、S之間加正電壓VGS及在D、S之間加正電壓VDS,則產(chǎn)生正向工作電流ID。改變VGS的電壓可控制工作電流ID。如圖2所示。若先不接VGS(即VGS=0),在D與S極之間加一正電壓VDS,漏極D與襯底之間的PN結(jié)處于反向,因此漏源之間不能導(dǎo)電。如果在柵極G與源極S之間加一電壓VGS。此時(shí)可以將柵極與襯底看作電容器的兩個(gè)極板,而氧化物絕緣層作為電容器的介質(zhì)。當(dāng)加上VGS時(shí),在絕緣層和柵極界面上感應(yīng)出正電荷,而在絕緣層和P型襯底界面上感應(yīng)出負(fù)電荷。這層感應(yīng)的負(fù)電荷和P型襯底中的多數(shù)載流子(空穴)的極性相反,所以稱(chēng)為“反型層”,這反型層有可能將漏與源的兩N型區(qū)...
降低高壓MOSFET導(dǎo)通電阻的原因:不同耐壓的MOSFET,其導(dǎo)通電阻中各部分電阻比例分布也不同。如耐壓30V的MOSFET,其外延層電阻至少為 總導(dǎo)通電阻的29%,耐壓600V的MOSFET的外延層電阻則是總導(dǎo)通電阻的96.5%。由此可以推斷耐壓800V的MOSFET的導(dǎo)通電阻將幾乎被外 延層電阻占據(jù)。欲獲得高阻斷電壓,就必須采用高電阻率的外延層,并增厚。這就是常規(guī)高壓MOSFET結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致的高導(dǎo)通電阻的根本原因。增加管芯面積雖能降低導(dǎo)通電阻,但成本的提高所付出的代價(jià)是商業(yè)品所不允許的。引入少數(shù)載流子導(dǎo)電雖能降低導(dǎo)通壓降,但付出的代價(jià)是開(kāi)關(guān)速度的降低并出現(xiàn)拖尾電流,開(kāi)關(guān)損耗增加,失去了MOS...