南京大型MOSFET

來源: 發(fā)布時間:2022-06-23

MOSFET在概念上屬于“絕緣柵極場效晶體管”(Insulated-Gate Field Effect Transistor,IGFET),而IGFET的柵極絕緣層有可能是其他物質而非MOSFET使用的氧化層。有些人在提到擁有多晶硅柵極的場效晶體管元件時比較喜歡用IGFET,但是這些IGFET多半指的是MOSFET。MOSFET里的氧化層位于其通道上方,依照其操作電壓的不同,這層氧化物的厚度至少有數十至數百埃(Å)不等,通常材料是二氧化硅(silicon dioxide,SiO2),不過有些新的進階制程已經可以使用如氮氧化硅(silicon oxynitride,SiON)做為氧化層之用。Power MOSFET全稱功率場效應晶體管。南京大型MOSFET

不同耐壓的MOSFET,其導通電阻中各部分電阻比例分布也不同。如耐壓30V的MOSFET,其外延層電阻單為 總導通電阻的29%,耐壓600V的MOSFET的外延層電阻則是總導通電阻的96.5%。由此可以推斷耐壓800V的MOSFET的導通電阻將幾乎被外 延層電阻占據。欲獲得高阻斷電壓,就必須采用高電阻率的外延層,并增厚。這就是常規(guī)高壓MOSFET結構所導致的高導通電阻的根本原因。增加管芯面積雖能降低導通電阻,但成本的提高所付出的代價是商業(yè)品所不允許的。引入少數載流子導電雖能降低導通壓降,但付出的代價是開關速度的降低并出現拖尾電流,開關損耗增加,失去了MOSFET的高速的優(yōu)點。以上兩種辦法不能降低高壓MOSFET的導通電阻,所剩的思路就是如何將阻斷高電壓的低摻雜、高電阻率區(qū)域和導電通道的高摻雜、低電阻率分開解決。如除 導通時低摻雜的高耐壓外延層對導通電阻只能起增大作用外并無其他用途。這樣,是否可以將導電通道以高摻雜較低電阻率實現,而在MOSFET關斷時,設法使這個通道以某種方式夾斷,使整個器件耐壓單取決于低摻雜的N-外延層。成都MOSFET怎么樣MOSFET應用優(yōu)勢:有些場效應管的源極和漏極可以互換使用,柵壓也可正可負,靈活性比雙極晶體管好。

MOSFET中米勒效應分析:MOSFET中柵-漏間電容,構成輸入(GS)輸出(DS)的反饋回路,MOSFET中的米勒效應就形成了。幾乎所有的MOSFET規(guī)格書中,會給出柵極電荷的參數。柵極電荷讓設計者很容易計算出驅動電路開啟MOSFET所需要的時,Q=I*t間。例如一個器件柵極電荷Qg為20nC,如果驅動電路提供1mA充電電流的話,需要20us來開通該器件;如果想要在20ns就開啟,則需要把驅動能力提高到1A。如果利用輸入電容的話,就沒有這么方便的計算開關速度了。

內建橫向電場MOSFET的主要特性:(1)導通電阻的降低:INFINEON的內建橫向電場的MOSFET,耐壓600V和800V,與常規(guī)MOSFET器件相比,相同的管芯面積,導通電阻分別下 降到常規(guī)MOSFET的1/5, 1/10;相同的額定電流,導通電阻分別下降到1/2和約1/3。在額定結溫、額定電流條件下,導通電壓分別從12.6V,19.1V下降到 6.07V,7.5V;導通損耗下降到常規(guī)MOSFET的1/2和1/3。由于導通損耗的降低,發(fā)熱減少,器件相對較涼,故稱COOLMOS。(2)封裝的減小和熱阻的降低,相同額定電流的COOLMOS的管芯較常規(guī)MOSFET減小到1/3和1/4,使封裝減小兩個管殼規(guī)格。由于COOLMOS管芯厚度單為常規(guī)MOSFET的1/3,使TO-220封裝RTHJC從常規(guī)1℃/W降到0.6℃/W;額定功率從125W上升到208W,使管芯散熱能力提高。MOSFET的臨界電壓是由柵極與通道材料的功函數之間的差異來決定的 。

MOSFET的重要部位:金屬—氧化層—半導體電容,金屬—氧化層—半導體結構MOSFET在結構上以一個金屬—氧化層—半導體的電容為重要,氧化層的材料多半是二氧化硅,其下是作為基極的硅,而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結構正好等于一個電容器(capacitor),氧化層扮演電容器中介電質(dielectric material)的角色,而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數(dielectric constant)來決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個端點。MOS電容的特性有哪些?MOSFET哪家好

MOSFET是一種可以普遍使用在模擬電路與數字電路的場效晶體管。南京大型MOSFET

要使增強型N溝道MOSFET工作,要在G、S之間加正電壓VGS及在D、S之間加正電壓VDS,則產生正向工作電流ID。改變VGS的電壓可控制工作電流ID。如圖2所示。若先不接VGS(即VGS=0),在D與S極之間加一正電壓VDS,漏極D與襯底之間的PN結處于反向,因此漏源之間不能導電。如果在柵極G與源極S之間加一電壓VGS。此時可以將柵極與襯底看作電容器的兩個極板,而氧化物絕緣層作為電容器的介質。當加上VGS時,在絕緣層和柵極界面上感應出正電荷,而在絕緣層和P型襯底界面上感應出負電荷。這層感應的負電荷和P型襯底中的多數載流子(空穴)的極性相反,所以稱為“反型層”,這反型層有可能將漏與源的兩N型區(qū)連接起來形成導電溝道。當VGS電壓太低時,感應出來的負電荷較少,它將被P型襯底中的空穴中和,因此在這種情況時,漏源之間仍然無電流ID。當VGS增加到一定值時,其感應的負電荷把兩個分離的N區(qū)溝通形成N溝道,這個臨界電壓稱為開啟電壓(或稱閾值電壓、門限電壓),用符號VT表示(一般規(guī)定在ID=10uA時的VGS作為VT)。南京大型MOSFET

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