金屬—氧化層—半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)MOSFET在結(jié)構(gòu)上以一個金屬—氧化層—半導(dǎo)體的電容為 (如前所述, 的MOSFET多半以多晶硅取代金屬作為其柵極材料),氧化層的材料多半是二氧化硅,其下是作為基極的硅,而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結(jié)構(gòu)正好等于一個電容器(capacitor),氧化層扮演電容器中介電質(zhì)(dielectric material)的角色,而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數(shù)(dielectric constant)來決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個端點。當(dāng)一個電壓施加在MOS電容的兩端時,半導(dǎo)體的電荷分布也會跟著改變??紤]一個P型的半導(dǎo)體(空穴濃度為NA)形成的MOS電容,當(dāng)一個正的電壓VGB施加在柵極與基極端(如圖)時,空穴的濃度會減少,電子的濃度會增加。當(dāng)VGB夠強時,接近柵極端的電子濃度會超過空穴。這個在P型半導(dǎo)體中,電子濃度(帶負電荷)超過空穴(帶正電荷)濃度的區(qū)域,便是所謂的反轉(zhuǎn)層(inversion layer)。MOS電容的特性決定了MOSFET的操作特性,但是一個完整的MOSFET結(jié)構(gòu)還需要一個提供多數(shù)載流子(majority carrier)的源極以及接受這些多數(shù)載流子的漏極。Power MOSFET全稱功率場效應(yīng)晶體管。無錫低壓N+PMOSFET價格
MOSFET的重點參數(shù):金屬—氧化層—半導(dǎo)體電容。金屬—氧化層—半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)MOSFET在結(jié)構(gòu)上以一個金屬—氧化層—半導(dǎo)體的電容為重點,氧化層的材料多半是二氧化硅,其下是作為基極的硅,而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結(jié)構(gòu)正好等于一個電容器(capacitor),氧化層扮演電容器中介電質(zhì)(dielectric material)的角色,而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數(shù)(dielectric constant)來決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個端點。當(dāng)一個電壓施加在MOS電容的兩端時,半導(dǎo)體的電荷分布也會跟著改變??紤]一個P型的半導(dǎo)體(空穴濃度為NA)形成的MOS電容,當(dāng)一個正的電壓VGB施加在柵極與基極端時,空穴的濃度會減少,電子的濃度會增加。當(dāng)VGB夠強時,接近柵極端的電子濃度會超過空穴。這個在P型半導(dǎo)體中,電子濃度(帶負電荷)超過空穴(帶正電荷)濃度的區(qū)域,便是所謂的反轉(zhuǎn)層(inversion layer)。MOS電容的特性決定了MOSFET的操作特性,但是一個完整的MOSFET結(jié)構(gòu)還需要一個提供多數(shù)載流子的源極以及接受這些多數(shù)載流子的漏極。西安P-CHANNELMOSFET型號為什么MOSFET的尺寸能越小越好?
理解MOSFET的幾個常用參數(shù)VDS,即漏源電壓,這是MOSFET的一個極限參數(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,漏源極之間的導(dǎo)通電阻。這個參數(shù)與MOSFET結(jié)溫,驅(qū)動電壓Vgs相關(guān)。在一定范圍內(nèi),結(jié)溫越高,Rds越大;驅(qū)動電壓越高,Rds越小。Qg,柵極電荷,是在驅(qū)動信號作用下,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從截止狀態(tài)到完全導(dǎo)通狀態(tài),驅(qū)動電路所需提供的電荷,是一個用于評估MOSFET的驅(qū)動電路驅(qū)動能力的主要參數(shù)。Id,漏極電流,漏極電流通常有幾種不同的描述方式。根據(jù)工作電流的形式有,連續(xù)漏級電流及一定脈寬的脈沖漏極電流。
MOSFET在數(shù)字電路上應(yīng)用的大優(yōu)勢是對直流信號而言,MOSFET的柵極端阻抗為無限大(等效于開路),也就是理論上不會有電流從MOSFET的柵極端流向電路里的接地點,而是完全由電壓控制柵極的形式。這讓MOSFET和他們較主要的競爭對手BJT相較之下更為省電,而且也更易于驅(qū)動。在CMOS邏輯電路里,除了負責(zé)驅(qū)動芯片外負載(off-chip load)的驅(qū)動器(driver)外,每一級的邏輯門都只要面對同樣是MOSFET的柵極,如此一來較不需考慮邏輯門本身的驅(qū)動力。相較之下,BJT的邏輯電路(例如較常見的TTL)就沒有這些優(yōu)勢。MOSFET的柵極輸入電阻無限大對于電路設(shè)計工程師而言亦有其他優(yōu)點,例如較不需考慮邏輯門輸出端的負載效應(yīng)(loading effect)。MOSFET結(jié)構(gòu):為了改善某些參數(shù)的特性,如提高工作電流、提高工作電壓特性等有不同的結(jié)構(gòu)及工藝。
MOSFET知識介紹:Eoss,輸出容能量,表示輸出電容Coss在MOSFET存儲的能量大小。由于MOSFET的輸出電容Coss有非常明顯的非線性特性,隨Vds電壓的變化而變化。所以如果datasheet提供了這個參數(shù),對于評估MOSFET的開關(guān)損耗很有幫助。并非所有的MOSFET手冊中都會提供這個參數(shù),事實上大部分datasheet并不提供。Body Diode di/dt 體二極管的電流變化率,它反應(yīng)了MOSFET體二極管的反向恢復(fù)特性。因為二極管是雙極型器件,它受到電荷存儲的影響,當(dāng)二極管反向偏置時,PN結(jié)儲存的電荷必須清理。采用MOSFET實現(xiàn)模擬電路不但可以滿足規(guī)格上的需求,還可以有效縮小芯片的面積,降低生產(chǎn)成本。無錫高壓P管MOSFET技術(shù)參數(shù)
MOSFET分為結(jié)型和絕緣柵型。無錫低壓N+PMOSFET價格
MOSFET在生活中是很常見的,MOSFET的柵極材料:MOSFET的臨界電壓(threshold voltage)主要由柵極與通道材料的功函數(shù)(work function)之間的差異來決定,而因為多晶硅本質(zhì)上是半導(dǎo)體,所以可以藉由摻雜不同極性的雜質(zhì)來改變其功函數(shù)。更重要的是,因為多晶硅和底下作為通道的硅之間能隙(bandgap)相同,因此在降低PMOS或是NMOS的臨界電壓時可以藉由直接調(diào)整多晶硅的功函數(shù)來達成需求。反過來說,金屬材料的功函數(shù)并不像半導(dǎo)體那么易于改變,如此一來要降低MOSFET的臨界電壓就變得比較困難。而且如果想要同時降低PMOS和NMOS的臨界電壓,將需要兩種不同的金屬分別做其柵極材料,對于制程又是一個很大的變量。無錫低壓N+PMOSFET價格
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