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[2]是常見的電子元件,屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高(10^8~10^9Ω)、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點。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),1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管,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。使用場效應(yīng)管時,應(yīng)注意其溫度特性,避免在高溫或低溫環(huán)境下使用影響其性能。肇慶半導(dǎo)體場效應(yīng)管廠商
MOSFET管基本結(jié)構(gòu)與工作原理:mos管學(xué)名是場效應(yīng)管,是金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場效應(yīng)管,屬于絕緣柵型。本文就結(jié)構(gòu)構(gòu)造、特點、實用電路等幾個方面用工程師的話簡單描述。MOS場效應(yīng)三極管分為:增強型(又有N溝道、P溝道之分)及耗盡型(分有N溝道、P溝道)。N溝道增強型MOSFET的結(jié)構(gòu)示意圖和符號見上圖。其中:電極 D(Drain) 稱為漏極,相當(dāng)雙極型三極管的集電極;電極 G(Gate) 稱為柵極,相當(dāng)于的基極;電極 S(Source)稱為源極,相當(dāng)于發(fā)射極。南京氧化物場效應(yīng)管市場價格場效應(yīng)管利用電場控制載流子的流動,通過改變柵極電壓,控制源極和漏極之間的電流。
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)實踐經(jīng)驗,額定電壓應(yīng)當(dāng)大于干線電壓或總線電壓。這樣才能提供足夠的保護,使MOSFET不 會失效。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)計工程師需要考慮的其他安全因素包括由開關(guān)電子設(shè)備(如電機 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。在連續(xù)導(dǎo)通模式下,MOSFET處于穩(wěn)態(tài),此時電流連續(xù)通過器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過器件。一旦確定了這些條件下的較大電流,只需直接選擇能承受這個較大電流的器件便可。
場效應(yīng)管由于它只靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電,又稱單極型晶體管。FET 英文為Field Effect Transistor,簡寫成FET。場效應(yīng)管分為結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)和絕緣柵場效應(yīng)管(MOS管)兩大類。按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種;按導(dǎo)電方式:耗盡型與增強型,結(jié)型場效應(yīng)管均為耗盡型,絕緣柵型場效應(yīng)管既有耗盡型的,也有增強型的。場效應(yīng)晶體管可分為結(jié)場效應(yīng)晶體管和MOS場效應(yīng)晶體管,而MOS場效應(yīng)晶體管又分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。選擇場效應(yīng)管時,應(yīng)考慮其耐壓、耐流等參數(shù),以確保其在工作環(huán)境中能夠穩(wěn)定可靠地運行。
開始形成溝道時的柵——源極電壓稱為開啟電壓,用VT表示。上面討論的N溝道MOS管在vGS<VT時,不能形成導(dǎo)電溝道,管子處于截止?fàn)顟B(tài)。只有當(dāng)vGS≥VT時,才有溝道形成。這種必須在vGS≥VT時才能形成導(dǎo)電溝道的MOS管稱為增強型MOS管。溝道形成以后,在漏——源極間加上正向電壓vDS,就有漏極電流產(chǎn)生。vDS對iD的影響:當(dāng)vGS>VT且為一確定值時,漏——源電壓vDS對導(dǎo)電溝道及電流iD的影響與結(jié)型場效應(yīng)管相似。P溝道耗盡型MOSFET:P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET完全相同,只不過導(dǎo)電的載流子不同,供電電壓極性不同而已。這如同雙極型三極管有NPN型和PNP型一樣。場效應(yīng)管在高頻電路中表現(xiàn)出色,能夠保持較低的失真和較高的效率。肇慶半導(dǎo)體場效應(yīng)管廠商
場效應(yīng)管制造工藝成熟,產(chǎn)量大,成本低,有利于大規(guī)模應(yīng)用。肇慶半導(dǎo)體場效應(yīng)管廠商
導(dǎo)電溝道的形成:當(dāng)vGS數(shù)值較小,吸引電子的能力不強時,漏——源極之間仍無導(dǎo)電溝道出現(xiàn),如圖1(b)所示。vGS增加時,吸引到P襯底表面層的電子就增多,當(dāng)vGS達(dá)到某一數(shù)值時,這些電子在柵極附近的P襯底表面便形成一個N型薄層,且與兩個N+區(qū)相連通,在漏——源極間形成N型導(dǎo)電溝道,其導(dǎo)電類型與P襯底相反,故又稱為反型層,如圖1(c)所示。vGS越大,作用于半導(dǎo)體表面的電場就越強,吸引到P襯底表面的電子就越多,導(dǎo)電溝道越厚,溝道電阻越小。肇慶半導(dǎo)體場效應(yīng)管廠商