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佛山MOS场效应管尺寸

来源:深圳市南科功率半导体有限公司 发布时间:2025年06月14日

以N沟道为例,它是在P型硅衬底上制成两个高掺杂浓度的源扩散区N+和漏扩散区N+,再分别引出源极S和漏极D。源极与衬底在内部连通,二者总保持等电位。当漏接电源正极,源极接电源负极并使VGS=0时,沟道电流(即漏极电流)ID=0。随着VGS逐渐升高,受栅极正电压的吸引,在两个扩散区之间就感应出带负电的少数载流子,形成从漏极到源极的N型沟道,当VGS大于管子的开启电压VTN(一般约为+2V)时,N沟道管开始导通,形成漏极电流ID。场效应晶体管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分别发明,但是实用的器件一直到1952年才被制造出来(结型场效应管,Junction-FET,JFET)。1960年Dawan Kahng发明了金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET),从而大部分代替了JFET,对电子行业的发展有着深远的意义。场效应管具有很高的耐压特性,可承受较高的电压,适用于高压电路。佛山MOS场效应管尺寸

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漏极电流iD沿沟道产生的电压降使沟道内各点与栅极间的电压不再相等,靠近源极一端的电压较大,这里沟道较厚,而漏极一端电压较小,其值为VGD=vGS-vDS,因而这里沟道较薄。但当vDS较小(vDS 随着vDS的增大,靠近漏极的沟道越来越薄,当vDS增加到使VGD=vGS-vDS=VT(或vDS=vGS-VT)时,沟道在漏极一端出现预夹断,如图2(b)所示。再继续增大vDS,夹断点将向源极方向移动,如图2(c)所示。由于vDS的增加部分几乎全部降落在夹断区,故iD几乎不随vDS增大而增加,管子进入饱和区,iD几乎只由vGS决定。佛山MOS场效应管尺寸使用场效应管时,需要注意栅极电压的控制范围,以避免损坏器件。

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N沟道耗尽型MOSFET场效应管的基本结构:a.结构:N沟道耗尽型MOS管与N沟道增强型MOS管基本相似。b.区别:耗尽型MOS管在vGS=0时,漏——源极间已有导电沟道产生,而增强型MOS管要在vGS≥VT时才出现导电沟道。c.原因:制造N沟道耗尽型MOS管时,在SiO2绝缘层中掺入了大量的碱金属正离子Na+或K+(制造P沟道耗尽型MOS管时掺入负离子),如图1(a)所示,因此即使vGS=0时,在这些正离子产生的电场作用下,漏——源极间的P型衬底表面也能感应生成N沟道(称为初始沟道),只要加上正向电压vDS,就有电流iD。 如果加上正的vGS,栅极与N沟道间的电场将在沟道中吸引来更多的电子,沟道加宽,沟道电阻变小,iD增大。反之vGS为负时,沟道中感应的电子减少,沟道变窄,沟道电阻变大,iD减小。当vGS负向增加到某一数值时,导电沟道消失,iD趋于零,管子截止,故称为耗尽型。沟道消失时的栅-源电压称为夹断电压,仍用VP表示。与N沟道结型场效应管相同,N沟道耗尽型MOS管的夹断电压VP也为负值,但是,前者只能在vGS<0的情况下工作。而后者在vGS=0,vGS>0

场效应管由源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)三个主要部分组成。在JFET中,栅极和通道之间通过PN结隔离;而在MOSFET中,栅极和通道之间由一层绝缘材料(通常是二氧化硅)隔离。当在栅极施加适当的电压时,会在栅极下方的半导体中形成一个导电沟道,从而控制漏极和源极之间的电流流动。主要参数阈值电压(Vth):使场效应管开始导电的较小栅极电压。阈值电压是场效应管从截止区(Cutoff Region)过渡到饱和区(Saturation Region)的临界电压。当栅极-源极电压(VGS)低于Vth时,场效应管处于关闭状态,通道不导电;当VGS超过Vth时,通道形成,电流开始流动。场效应管可用于开关电路,实现电路的通断控制,如电子开关、继电器驱动等。

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这些电极的名称和它们的功能有关。栅极可以被认为是控制一个物理栅的开关。这个栅极可以通过制造或者消除源极和漏极之间的沟道,从而允许或者阻碍电子流过。如果受一个加上的电压影响,电子流将从源极流向漏极。体很简单的就是指栅、漏、源极所在的半导体的块体。通常体端和一个电路中较高或较低的电压相连,根据类型不同而不同。体端和源极有时连在一起,因为有时源也连在电路中较高或较低的电压上。当然有时一些电路中FET并没有这样的结构,比如级联传输电路和串叠式电路。确保场效应管的散热问题,提高其稳定性和可靠性。佛山MOS场效应管尺寸

在使用场效应管时,需要注意避免静电放电,以免损坏器件。佛山MOS场效应管尺寸

SOA失效(电流失效)再简单说下第二点,SOA失效,SOA失效是指电源在运行时异常的大电流和电压同时叠加在MOSFET上面,造成瞬时局部发热而导致的破坏模式。或者是芯片与散热器及封装不能及时达到热平衡导致热积累,持续的发热使温度超过氧化层限制而导致的热击穿模式。关于SOA各个线的参数限定值可以参考下面图片。1:受限于较大额定电流及脉冲电流2:受限于较大节温下的RDSON。3:受限于器件较大的耗散功率。4:受限于较大单个脉冲电流。5:击穿电压BVDSS限制区。我们电源上的MOSFET,只要保证能器件处于上面限制区的范围内,就能有效的规避由于MOSFET而导致的电源失效问题的产生。这个是一个非典型的SOA导致失效的一个解刨图,由于去过铝,可能看起来不那么直接,参考下。佛山MOS场效应管尺寸

标签: 二极管
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