電極,所有的FET都有柵極(gate)、漏極(drain)、源極(source)三個端,分別大致對應BJT的基極(base)、集電極(collector)和發(fā)射極(emitter)。除JFET以外,所有的FET也有第四端,被稱為體(body)、基(base)、塊體(bulk)或襯底(substrate)。這個第四端可以將晶體管調(diào)制至運行;在電路設計中,很少讓體端發(fā)揮大的作用,但是當物理設計一個集成電路的時候,它的存在就是重要的。在圖中柵極的長度(length)L,是指源和漏的距離。寬度(width)是指晶體管的范圍,在圖中和橫截面垂直。通常情況下寬度比長度大得多。長度1微米的柵極限制較高頻率約為5GHz,0.2微米則是約30GHz。場效應管可以用作放大器,可以放大輸入信號的幅度。中山金屬場效應管尺寸
場效應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)進行導電,因此也被稱為單極型晶體管。分類:結型場效應管(JFET):基于PN結形成的通道,分為N溝道JFET和P溝道JFET。絕緣柵型場效應管(MOS管):分為增強型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,耗盡型MOS管已經(jīng)形成了導電溝道,即使沒有外加電壓,也會有漏極電流(ID)。這是因為在制造過程中,通過摻雜在絕緣層中引入正離子,使得在半導體表面感應出負電荷,形成導電溝道。增強型MOS管:在VGS為零時是關閉狀態(tài),不導電。只有當施加適當?shù)恼驏艠O電壓時,才會在半導體表面感應出足夠的多數(shù)載流子,形成導電溝道。上海金屬半導體場效應管場效應管具有高頻響應特性,適用于高頻、高速電路,如雷達、衛(wèi)星通信等。
N溝道耗盡型MOSFET場效應管的基本結構:a.結構:N溝道耗盡型MOS管與N溝道增強型MOS管基本相似。b.區(qū)別:耗盡型MOS管在vGS=0時,漏——源極間已有導電溝道產(chǎn)生,而增強型MOS管要在vGS≥VT時才出現(xiàn)導電溝道。c.原因:制造N溝道耗盡型MOS管時,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管時摻入負離子),如圖1(a)所示,因此即使vGS=0時,在這些正離子產(chǎn)生的電場作用下,漏——源極間的P型襯底表面也能感應生成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為負時,溝道中感應的電子減少,溝道變窄,溝道電阻變大,iD減小。當vGS負向增加到某一數(shù)值時,導電溝道消失,iD趨于零,管子截止,故稱為耗盡型。溝道消失時的柵-源電壓稱為夾斷電壓,仍用VP表示。與N溝道結型場效應管相同,N溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓VP也為負值,但是,前者只能在vGS<0的情況下工作。而后者在vGS=0,vGS>0
本文介紹N溝道增強型MOSFET場效應管;(1)結構,在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底上,制作兩個高摻雜濃度的N+區(qū),并用金屬鋁引出兩個電極,分別作漏極d和源極s。然后在半導體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅(SiO2)絕緣層,在漏——源極間的絕緣層上再裝上一個鋁電極,作為柵極g。襯底上也引出一個電極B,這就構成了一個N溝道增強型MOS管。MOS管的源極和襯底通常是接在一起的(大多數(shù)管子在出廠前已連接好)。它的柵極與其它電極間是絕緣的。場效應管的主要優(yōu)勢之一是控制融合度相對較高。
雪崩失效的預防措施,雪崩失效歸根結底是電壓失效,因此預防我們著重從電壓來考慮。具體可以參考以下的方式來處理。1:合理降額使用,目前行業(yè)內(nèi)的降額一般選取80%-95%的降額,具體情況根據(jù)企業(yè)的保修條款及電路關注點進行選取。2:合理的變壓器反射電壓。合理的RCD及TVS吸收電路設計。4:大電流布線盡量采用粗、短的布局結構,盡量減少布線寄生電感。5:選擇合理的柵極電阻Rg。6:在大功率電源中,可以根據(jù)需要適當?shù)募尤隦C減震或齊納二極管進行吸收。場效應管利用輸入電場控制輸出電流,因此具有高輸入電阻和低輸出阻礙的特點。廣州金屬場效應管注意事項
場效應管的主要作用是在電路中放大或開關信號,用于控制電流或電壓。中山金屬場效應管尺寸
耗盡型場效應管與增強型截然不同,其初始狀態(tài)下溝道內(nèi)就已存在導電載流子,仿佛一條已經(jīng)有水流的河道。當施加柵源電壓時,就如同調(diào)節(jié)河道的寬窄,可靈活地增加或減少溝道載流子濃度,從而精細控制電流大小。在模擬電路的偏置電路設計中,它扮演著至關重要的角色。以音頻功率放大器為例,要將微弱的音頻信號放大到能夠驅動揚聲器發(fā)出響亮、清晰的聲音,需要穩(wěn)定的偏置電流來保證音頻信號的線性放大。耗盡型場效應管就如同一位穩(wěn)定的守護者,無論輸入信號強度如何變化,都能提供穩(wěn)定的直流偏置電流,使放大器輸出高質(zhì)量、無失真的音頻。無論是聆聽激昂的交響樂,還是感受細膩的人聲演唱,都能還原音樂的本真,極大地提升了音響設備的音質(zhì),為用戶帶來沉浸式的聽覺享受。中山金屬場效應管尺寸