絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管:1、絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管)的分類:絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管也有兩種結(jié)構(gòu)形式,它們是N溝道型和P溝道型。無論是什么溝道,它們又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種。2、它是由金屬、氧化物和半導(dǎo)體所組成,所以又稱為金屬—氧化物—半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管,簡(jiǎn)稱MOS場(chǎng)效應(yīng)管。3、絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理(以N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管為例)它是利用UGS來控制“感應(yīng)電荷”的多少,以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況,然后達(dá)到控制漏極電流的目的。在制造管子時(shí),通過工藝使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子,故在交界面的另一側(cè)能感應(yīng)出較多的負(fù)電荷,這些負(fù)電荷把高滲雜質(zhì)的N區(qū)接通,形成了導(dǎo)電溝道,即使在VGS=0時(shí)也有較大的漏極電流ID。當(dāng)柵極電壓改變時(shí),溝道內(nèi)被感應(yīng)的電荷量也改變,導(dǎo)電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。場(chǎng)效應(yīng)管具有高頻響應(yīng)特性,適用于高頻、高速電路,如雷達(dá)、衛(wèi)星通信等。馬鞍山場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量方法
下面對(duì)MOS失效的原因總結(jié)以下六點(diǎn),然后對(duì)1,2重點(diǎn)進(jìn)行分析:1:雪崩失效(電壓失效),也就是我們常說的漏源間的BVdss電壓超過MOSFET的額定電壓,并且超過達(dá)到了一定的能力從而導(dǎo)致MOSFET失效。2:SOA失效(電流失效),既超出MOSFET安全工作區(qū)引起失效,分為Id超出器件規(guī)格失效以及Id過大,損耗過高器件長時(shí)間熱積累而導(dǎo)致的失效。3:體二極管失效:在橋式、LLC等有用到體二極管進(jìn)行續(xù)流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,由于體二極管遭受破壞而導(dǎo)致的失效。4:諧振失效:在并聯(lián)使用的過程中,柵極及電路寄生參數(shù)導(dǎo)致震蕩引起的失效。5:靜電失效:在秋冬季節(jié),由于人體及設(shè)備靜電而導(dǎo)致的器件失效。6:柵極電壓失效:由于柵極遭受異常電壓尖峰,而導(dǎo)致柵極柵氧層失效。P溝道場(chǎng)效應(yīng)管參考價(jià)場(chǎng)效應(yīng)管的可靠性較高,壽命長。
場(chǎng)效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場(chǎng)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(chǎng)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(dòng)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(diǎn)。場(chǎng)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(shí)用的器件一直到1952年才被制造出來(結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管),1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,從而大部分代替了JFET,對(duì)電子行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。
場(chǎng)效應(yīng)晶體管:截止區(qū):當(dāng) UGS 小于開啟電壓 UGSTH時(shí),MOS 不導(dǎo)通。可變電阻區(qū):UDS 很小,I_DID 隨UDS 增大而增大。恒流區(qū):UDS 變化,I_DID 變化很小。擊穿區(qū):UDS 達(dá)到一定值時(shí),MOS 被擊穿,I_DID 突然增大,如果沒有限流電阻,將被燒壞。過損耗區(qū):功率較大,需要加強(qiáng)散熱,注意較大功率。場(chǎng)效應(yīng)管主要參數(shù)。場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)很多,包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù),但普通運(yùn)用時(shí)主要關(guān)注以下一些重點(diǎn)參數(shù):飽和漏源電流IDSS,夾斷電壓Up,(結(jié)型管和耗盡型絕緣柵管,或開啟電壓UT(加強(qiáng)型絕緣柵管)、跨導(dǎo)gm、漏源擊穿電壓BUDS、較大耗散功率PDSM和較大漏源電流IDSM。JFET常用于低頻放大電路、高輸入阻抗的場(chǎng)合。
N溝道耗盡型MOSFET場(chǎng)效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu):a.結(jié)構(gòu):N溝道耗盡型MOS管與N溝道增強(qiáng)型MOS管基本相似。b.區(qū)別:耗盡型MOS管在vGS=0時(shí),漏——源極間已有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生,而增強(qiáng)型MOS管要在vGS≥VT時(shí)才出現(xiàn)導(dǎo)電溝道。c.原因:制造N溝道耗盡型MOS管時(shí),在SiO2絕緣層中摻入了大量的堿金屬正離子Na+或K+(制造P溝道耗盡型MOS管時(shí)摻入負(fù)離子),如圖1(a)所示,因此即使vGS=0時(shí),在這些正離子產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下,漏——源極間的P型襯底表面也能感應(yīng)生成N溝道(稱為初始溝道),只要加上正向電壓vDS,就有電流iD。 如果加上正的vGS,柵極與N溝道間的電場(chǎng)將在溝道中吸引來更多的電子,溝道加寬,溝道電阻變小,iD增大。反之vGS為負(fù)時(shí),溝道中感應(yīng)的電子減少,溝道變窄,溝道電阻變大,iD減小。當(dāng)vGS負(fù)向增加到某一數(shù)值時(shí),導(dǎo)電溝道消失,iD趨于零,管子截止,故稱為耗盡型。溝道消失時(shí)的柵-源電壓稱為夾斷電壓,仍用VP表示。與N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管相同,N溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓VP也為負(fù)值,但是,前者只能在vGS<0的情況下工作。而后者在vGS=0,vGS>0場(chǎng)效應(yīng)管的使用壽命與工作溫度、電壓應(yīng)力等因素有關(guān)。珠海半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管供應(yīng)商
場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)速度快,適用于需要快速響應(yīng)的電路系統(tǒng)中。馬鞍山場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量方法
場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制器件,其工作原理是通過改變柵極(Gate)與源極(Source)之間的電壓來控制漏極(Drain)與源極之間的電流。與傳統(tǒng)的雙極型晶體管(BJT)相比,F(xiàn)ET只利用單一類型的載流子(電子或空穴)進(jìn)行導(dǎo)電,因此也被稱為單極型晶體管。分類:結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET):基于PN結(jié)形成的通道,分為N溝道JFET和P溝道JFET。絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管(MOS管):分為增強(qiáng)型MOS管和耗盡型MOS管,每種類型又分為N溝道和P溝道。耗盡型MOS管:在柵極電壓(VGS)為零時(shí),耗盡型MOS管已經(jīng)形成了導(dǎo)電溝道,即使沒有外加電壓,也會(huì)有漏極電流(ID)。這是因?yàn)樵谥圃爝^程中,通過摻雜在絕緣層中引入正離子,使得在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出負(fù)電荷,形成導(dǎo)電溝道。增強(qiáng)型MOS管:在VGS為零時(shí)是關(guān)閉狀態(tài),不導(dǎo)電。只有當(dāng)施加適當(dāng)?shù)恼驏艠O電壓時(shí),才會(huì)在半導(dǎo)體表面感應(yīng)出足夠的多數(shù)載流子,形成導(dǎo)電溝道。馬鞍山場(chǎng)效應(yīng)管測(cè)量方法