沟道增强型MOSFET场效应管的工作原理:vGS对iD及沟道的控制作用① vGS=0 的情况,增强型MOS管的漏极d和源极s之间有两个背靠背的PN结。当栅——源电压vGS=0时,即使加上漏——源电压vDS,而且不论vDS的极性如何,总有一个PN结处于反偏状态,漏——源极间没有导电沟道,所以这时漏极电流iD≈0。② vGS>0 的情况,若vGS>0,则栅极和衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个电场。电场方向垂直于半导体表面的由栅极指向衬底的电场。这个电场能排斥空穴而吸引电子。排斥空穴:使栅极附近的P型衬底中的空穴被排斥,剩下不能移动的受主离子(负离子),形成耗尽层。吸引电子:将 P型衬底中的电子(少子)被吸引到衬底表面。场效应管可以用作放大器,可以放大输入信号的幅度。绝缘栅场效应管价格
电极,所有的FET都有栅极(gate)、漏极(drain)、源极(source)三个端,分别大致对应BJT的基极(base)、集电极(collector)和发射极(emitter)。除JFET以外,所有的FET也有第四端,被称为体(body)、基(base)、块体(bulk)或衬底(substrate)。这个第四端可以将晶体管调制至运行;在电路设计中,很少让体端发挥大的作用,但是当物理设计一个集成电路的时候,它的存在就是重要的。在图中栅极的长度(length)L,是指源和漏的距离。宽度(width)是指晶体管的范围,在图中和横截面垂直。通常情况下宽度比长度大得多。长度1微米的栅极限制较高频率约为5GHz,0.2微米则是约30GHz。中山N沟道场效应管厂家场效应管的响应速度快,可以实现高频率的信号处理。
我们经常看MOS管的PDF参数,MOS管制造商采用RDS(ON)参数来定义导通阻抗,对开关应用来说,RDS(ON)也是较重要的器件特性。数据手册定义RDS(ON)与栅极(或驱动)电压VGS以及流经开关的电流有关,但对于充分的栅极驱动,RDS(ON)是一个相对静态参数。一直处于导通的MOS管很容易发热。另外,慢慢升高的结温也会导致RDS(ON)的增加。MOS管数据手册规定了热阻抗参数,其定义为MOS管封装的半导体结散热能力。RθJC的较简单的定义是结到管壳的热阻抗。
Drain和backgate之间的PN结反向偏置,所以只有很小的电流从drain流向backgate,如果GATE电压超过了阈值电压,在GATE电介质下就出现了channel。这个channel就像一薄层短接drain和source的N型硅,由电子组成的电流从source通过channel流到drain,总的来说,只有在gate 对source电压V 超过阈值电压Vt时,才会有drain电流。在对称的MOS管中,对source和drain的标注有一点任意性,定义上,载流子流出source,流入drain,因此Source和drain的身份就靠器件的偏置来决定了。有时晶体管上的偏置电压是不定的,两个引线端就会互相对换角色,这种情况下,电路设计师必须指定一个是drain另一个是source。IGBT结合了场效应管和双极晶体管的优点,适用于高电压和高频率的场合。
下面对MOS失效的原因总结以下六点,然后对1,2重点进行分析:1:雪崩失效(电压失效),也就是我们常说的漏源间的BVdss电压超过MOSFET的额定电压,并且超过达到了一定的能力从而导致MOSFET失效。2:SOA失效(电流失效),既超出MOSFET安全工作区引起失效,分为Id超出器件规格失效以及Id过大,损耗过高器件长时间热积累而导致的失效。3:体二极管失效:在桥式、LLC等有用到体二极管进行续流的拓扑结构中,由于体二极管遭受破坏而导致的失效。4:谐振失效:在并联使用的过程中,栅极及电路寄生参数导致震荡引起的失效。5:静电失效:在秋冬季节,由于人体及设备静电而导致的器件失效。6:栅极电压失效:由于栅极遭受异常电压尖峰,而导致栅极栅氧层失效。在设计电路时,应根据实际需求选择合适的场效应管类型,以实现较佳的性能和效果。广州强抗辐场效应管供应商
场效应管在数字电子电路中的应用日益普遍,可以用于高速通讯、计算机处理和控制系统中。绝缘栅场效应管价格
以上讨论的是MOSFET ON状态时电阻的选择,在MOSFET OFF状态时为了保证栅极电荷快速泻放,此时阻值要尽量小。通常为了保证快速泻放,在Rg上可以并联一个二极管。当泻放电阻过小,由于走线电感的原因也会引起谐振(因此有些应用中也会在这个二极管上串一个小电阻),但是由于二极管的反向电流不导通,此时Rg又参与反向谐振回路,因此可以抑制反向谐振的尖峰。估算导通损耗、输出的要求和结区温度的时候,就可以参考前文所指出的方法。MOSFET的应用领域非常普遍,远非一两篇文章可以概括。绝缘栅场效应管价格
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