功率MOSFET的基本特性:漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關系稱為MOSFET的轉移特性,ID較大時,ID與UGS的關系近似線性,曲線的斜率定義為跨導Gfs。MOSFET的漏極伏安特性(輸出特性):截止區(對應于GTR的截止區);飽和區(對應于GTR的放大區);非飽和區(對應于GTR的飽和區)。電力 MOSFET工作在開關狀態,即在截止區和非飽和區之間來回轉換。電力MOSFET漏源極之間有寄生二極管,漏源極間加反向電壓時器件導通。電力 MOSFET的通態電阻具有正溫度系數,對器件并聯時的均流有利。MOSFET在概念上屬于“絕緣柵極場效晶體管”。張家港高壓P管MOSFET封裝
與常規MOSFET結構不同,內建橫向電場的MOSFET嵌入垂直P區將垂直導電區域的N區夾在中間,使MOSFET關斷時,垂直的P與N之間建立橫向電場,并且垂直導電區域的N摻雜濃度高于其外延區N-的摻雜濃度。 當VGS<VTH時,由于被電場反型而產生的N型導電溝道不能形成,并且D,S間加正電壓,使MOSFET內部PN結反偏形成耗盡層,并將垂直導電的N 區耗盡。這個耗盡層具有縱向高阻斷電壓,這時器件的耐壓取決于P與N-的耐壓。因此N-的低摻雜、高電阻率是必需的。深圳低壓MOSFET封裝一般集成電路里的MOSFET都是平面式(planar)的結構。
如何選擇用于熱插拔的MOSFET?當電源與其負載突然斷開時,電路寄生電感元件上的大電流擺動會產生巨大的尖峰電壓,對電路上的電子元件造成十分不利的影響。與電池保護應用類似,此處MOSFET可以將輸入電源與其他電路隔離開來。但此時,FET的作用并不是立即斷開輸入與輸出之間的連接,而是減輕那些具有破壞力的浪涌電流帶來的嚴重后果。這需要通過一個控制器來調節輸入電壓(VIN)和輸出電壓(VOUT)之間MOSFET上的柵源偏壓,使MOSFET處于飽和狀態,從而阻止可能通過的電流。
過去數十年來,MOSFET的尺寸不斷地變小。早期的集成電路MOSFET制程里,通道長度約在幾個微米(micrometer)的等級。但是到了現在的集成電路制程,這個參數已經縮小了幾十倍甚至超過一百倍。至90年代末,MOSFET尺寸不斷縮小,讓集成電路的效能大幅提升,而從歷史的角度來看,這些技術上的突破和半導體制程的進步有著密不可分的關系。我們希望MOSFET的尺寸能越小越好。越小的MOSFET象征其通道長度減少,讓通道的等效電阻也減少,可以讓更多電流通過。雖然通道寬度也可能跟著變小而讓通道等效電阻變大,但是如果能降低單位電阻的大小,那么這個問題就可以解決。Power MOSFET全稱功率場效應晶體管。
場效應管是利用多數載流子導電,所以稱之為單極型器件,而雙極結型晶體管是即有多數載流子,也利用少數載流子導電。因此被稱之為雙極型器件。4、場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作,而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊硅片上,因此場效應管在大規模集成電路中得到了 的應用。MOSFET在1960年由貝爾實驗室(Bell Lab.)的D. Kahng和 Martin Atalla 實作成功,這種元件的操作原理和1947年蕭克萊(William Shockley)等人發明的雙載流子結型晶體管(Bipolar Junction Transistor,BJT)截然不同,且因為制造成本低廉與使用面積較小、高整合度的優勢,在大型集成電路(Large-Scale Integrated Circuits,LSI)或是超大型集成電路(Very Large-Scale Integrated Circuits,VLSI)的領域里,重要性遠超過BJT。常用于MOSFET的電路符號有很多種變化。西安DUAL N-CHANNELMOSFET封裝
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MOSFET主要參數:場效應管的參數很多,包括直流參數、交流參數和極限參數,但一般使用時關注以下主要參數:1、IDSS—飽和漏源電流。是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,柵極電壓UGS=0時的漏源電流。2、UP—夾斷電壓。是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,使漏源間剛截止時的柵極電壓。3、UT—開啟電壓。是指增強型絕緣柵場效管中,使漏源間剛導通時的柵極電壓。4、gM—跨導。是表示柵源電壓UGS—對漏極電流ID的控制能力,即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。gM是衡量場效應管放大能力的重要參數。5、BUDS—漏源擊穿電壓。是指柵源電壓UGS一定時,場效應管正常工作所能承受的漏源電壓。這是一項極限參數,加在場效應管上的工作電壓必須小于BUDS。6、PDSM—耗散功率。也是一項極限參數,是指場效應管性能不變壞時所允許的漏源耗散功率。使用時,場效應管實際功耗應小于PDSM并留有一定余量。7、IDSM—漏源電流。是一項極限參數,是指場效應管正常工作時,漏源間所允許通過的電流。場效應管的工作電流不應超過IDSM 。張家港高壓P管MOSFET封裝
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