場(chǎng)效應(yīng)管(fet)是電場(chǎng)效應(yīng)控制電流大小的單極型半導(dǎo)體器件。在其輸入端基本不取電流或電流極小,具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、制造工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn),在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中被應(yīng)用。
場(chǎng)效應(yīng)器件憑借其低功耗、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在集成電路中已經(jīng)有逐漸取代三極管的趨勢(shì)。但它還是非常嬌貴的,雖然多數(shù)已經(jīng)內(nèi)置了保護(hù)二極管,但稍不注意,也會(huì)損壞。所以在應(yīng)用中還是小心為妙。
場(chǎng)效應(yīng)管與晶體管的比較
(1)場(chǎng)效應(yīng)管是電壓控制元件,而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號(hào)源取較少電流的情況下,應(yīng)選用場(chǎng)效應(yīng)管;而在信號(hào)電壓較低,又允許從信號(hào)源取較多電流的條件下,應(yīng)選用晶體管。
(2)場(chǎng)效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電,所以稱之為單極型器件,而晶體管是即有多數(shù)載流子,也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電。被稱之為雙極型器件。
(3)有些場(chǎng)效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負(fù),靈活性比晶體管好。
(4)場(chǎng)效應(yīng)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(chǎng)效應(yīng)管集成在一塊硅片上,因此場(chǎng)效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。 商甲半導(dǎo)體的團(tuán)隊(duì)人員在國(guó)際功率半導(dǎo)體企業(yè)工作多年,積累了豐富的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和資源。靜安區(qū)什么是電子元器件MOSFET
MOSFETQ簡(jiǎn)稱MOS,是一種絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。按照類別可以分為增強(qiáng)型mos管和耗盡型mos管。
導(dǎo)電溝道的形成方式
增強(qiáng)型MOS管:在沒(méi)有外加電壓時(shí),源極和漏極之間沒(méi)有導(dǎo)電溝道存在。只有當(dāng)柵極電壓達(dá)到一定閾值時(shí),才能在源極和漏極之間形成導(dǎo)電溝道,使電流得以流通。
耗盡型MOS管:在制造過(guò)程中,源極和漏極之間的襯底中已經(jīng)摻入了雜質(zhì)或改變了材料結(jié)構(gòu),使得在沒(méi)有外加電壓時(shí)就已經(jīng)存在導(dǎo)電溝道。無(wú)論柵極電壓如何變化,只要源極和漏極之間存在電位差,就會(huì)有電流流通。
輸入阻抗:
增強(qiáng)型MOS管:具有高輸入阻抗,適合用于需要高輸入阻抗的電路。
耗盡型MOS管:具有低輸入阻抗,適合用于需要低輸入阻抗的電路。
應(yīng)用范圍:
增強(qiáng)型MOS管:廣泛應(yīng)用于數(shù)字集成電路和大多數(shù)應(yīng)用中,因其具有高輸入陽(yáng)抗和低噪聲的特點(diǎn)
耗盡型MOS管:通常用于功率放大器等特殊應(yīng)用,因其具有響應(yīng)速度快和驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)。 海南電子元器件MOSFET參數(shù)無(wú)刷直流電機(jī)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,如電動(dòng)工具、風(fēng)機(jī)、吸塵器、電風(fēng)扇、電動(dòng)自行車、電動(dòng)汽車等.
NMOS和PMOS晶體管
MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)- NMOS(N 溝道 MOS)和 PMOS(P 溝道 MOS) 晶體管在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中發(fā)揮著重要的作用。這些晶體管為從微處理器到存儲(chǔ)芯片等各種設(shè)備提供了基本構(gòu)件。MOSFET 晶體管**重要的用途是用于超大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì),因?yàn)樗鼈凅w積小。一萬(wàn)億個(gè) MOSFET 可以制作在一個(gè)芯片上。這一發(fā)展帶來(lái)了技術(shù)上的重大進(jìn)步,使更多的電子元件實(shí)現(xiàn)了微型化。
在MOS晶體管領(lǐng)域,主要有兩種類型:N溝道MOS(NMOS)和P溝道MOS(PMOS)晶體管。
NMOS晶體管的特點(diǎn)是源極和漏極區(qū)域使用n型(負(fù)摻雜)半導(dǎo)體材料,而襯底則由p型(正摻雜)半導(dǎo)體材料制成。當(dāng)向NMOS晶體管的柵極施加正電壓時(shí),絕緣氧化層上產(chǎn)生的電場(chǎng)會(huì)吸引p型襯底中的自由電子,從而在源極和漏極區(qū)域之間形成一個(gè)n型導(dǎo)電通道。該通道的電導(dǎo)率隨柵極電壓的升高而增加,從而使源極和漏極之間的電流增大。
另一方面,PMOS晶體管的源極和漏極區(qū)域采用p型半導(dǎo)體材料,而襯底則由n型半導(dǎo)體材料構(gòu)成。當(dāng)在柵極端施加負(fù)電壓時(shí),絕緣氧化層上的電場(chǎng)會(huì)吸引n型襯底上的空穴,從而在源極和漏極區(qū)域之間形成p型導(dǎo)電通道。該溝道的電導(dǎo)率也會(huì)隨著柵極電壓的大小而增加,但與NMOS晶體管的電導(dǎo)率增加方向相反。
SGT技術(shù):突破傳統(tǒng)MOS的性能瓶頸
MOS管(金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)是開(kāi)關(guān)電源、逆變器、電機(jī)控制等應(yīng)用的重要開(kāi)關(guān)器件。傳統(tǒng)平面MOS和早期溝槽MOS在追求更低導(dǎo)通電阻(Rds(on))和更快開(kāi)關(guān)速度時(shí),往往會(huì)面臨開(kāi)關(guān)損耗(Qg,Qgd)增大、抗沖擊能力下降等矛盾。
商甲半導(dǎo)體采用的SGT結(jié)構(gòu)技術(shù),正是解決這一矛盾的關(guān)鍵:
屏蔽柵極結(jié)構(gòu):在傳統(tǒng)的柵極溝槽結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,創(chuàng)新性地引入了額外的“屏蔽電極”(通常是源極電位)。這一結(jié)構(gòu)能有效屏蔽柵極與漏極之間的米勒電容(Cgd),大幅降低柵極電荷(Qg,特別是Qgd)。
低柵極電荷(Qg):降低Qg意味著驅(qū)動(dòng)電路更容易驅(qū)動(dòng)MOS管,減少開(kāi)關(guān)過(guò)程中的導(dǎo)通和關(guān)斷損耗,提升系統(tǒng)整體效率,尤其在需要高頻開(kāi)關(guān)的應(yīng)用中優(yōu)勢(shì)明顯。
優(yōu)化導(dǎo)通電阻(Rds(on)):SGT結(jié)構(gòu)通過(guò)優(yōu)化載流子分布和溝道設(shè)計(jì),在同等芯片面積下,實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)溝槽MOS更低的導(dǎo)通電阻,降低了導(dǎo)通狀態(tài)下的功率損耗和發(fā)熱。
優(yōu)異的開(kāi)關(guān)性能:低Qg和優(yōu)化的電容特性共同帶來(lái)了更快的開(kāi)關(guān)速度和更干凈的開(kāi)關(guān)波形,減少了電壓/電流應(yīng)力,提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性和EMI性能。
高可靠性:精心設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有助于改善器件的雪崩耐量(Eas)和抗閂鎖能力,提高了系統(tǒng)在惡劣工況下的魯棒性。 商甲半導(dǎo)體MOSFET用于適配器(筆記本電腦、打印機(jī)等)--更輕、更便捷;
選擇MOS管的指南
確定電壓
選擇MOS管時(shí),電壓是一個(gè)關(guān)鍵因素。需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景確定所需的額定電壓以確保其安全性。額定電壓不僅影響器件的成本,還直接關(guān)系到其安全性。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)確定所需的額定電壓,確保其能夠承受干線或總線電壓的沖擊,并留出足夠的余量以應(yīng)對(duì)可能的電壓變化。
考慮電流
除了電壓外,電流也是選擇MOS管時(shí)必須考慮的因素。MOS管的額定電流需應(yīng)對(duì)系統(tǒng)中的最大負(fù)載及尖峰電流,需綜合考慮電流承受能力。MOS管的額定電流必須能夠應(yīng)對(duì)系統(tǒng)中的最大負(fù)載電流,以及可能出現(xiàn)的尖峰電流。需要根據(jù)電路的具體結(jié)構(gòu)來(lái)決定合適的電流值。 商甲半導(dǎo)體以Fabless 模式解特殊匹配難題,多平臺(tái)量產(chǎn),產(chǎn)品導(dǎo)通特性強(qiáng),應(yīng)用場(chǎng)景多元。嘉興電子元器件MOSFET晶圓
MOSFET、IGBT 選商甲半導(dǎo)體,專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,與優(yōu)異晶圓代工廠緊密合作。靜安區(qū)什么是電子元器件MOSFET
選擇合適的MOSFET是一個(gè)涉及多個(gè)因素的決策過(guò)程,這些因素包括但不限于器件的類型(N溝道或P溝道)、封裝類型、耐壓、導(dǎo)通電阻、開(kāi)關(guān)特性等。以下是一些基本的指導(dǎo)原則和步驟,用于選擇適合特定應(yīng)用需求的MOSFET:
1.確定MOSFET的類型:選擇N溝道還是P溝道MOSFET通常取決于應(yīng)用的具體需求。N溝道MOSFET在低邊側(cè)開(kāi)關(guān)應(yīng)用中更為常見(jiàn)(用于開(kāi)關(guān)對(duì)地導(dǎo)通),而P溝道MOSFET則常用于高邊側(cè)開(kāi)關(guān)應(yīng)用(用于對(duì)電源導(dǎo)通)。
2.選擇封裝類型:封裝的選擇應(yīng)基于散熱需求、系統(tǒng)尺寸限制、生產(chǎn)工藝和成本控制。不同的封裝尺寸具有不同的熱阻和耗散功率,因此需要根據(jù)系統(tǒng)的散熱條件和環(huán)境溫度來(lái)選擇封裝。在這個(gè)過(guò)程中,要充分計(jì)算熱阻,從而選擇合適的封裝,獲取優(yōu)異的散熱性能,從而提升MOSFET的可靠性和耐久性。 靜安區(qū)什么是電子元器件MOSFET