MOSFET主要參數(shù):場效應管的參數(shù)很多,包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù),但一般使用時關注以下主要參數(shù):1、IDSS—飽和漏源電流。是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,柵極電壓UGS=0時的漏源電流。2、UP—夾斷電壓。是指結型或耗盡型絕緣柵場效應管中,使漏源間剛截止時的柵極電壓。3、UT—開啟電壓。是指增強型絕緣柵場效管中,使漏源間剛導通時的柵極電壓。4、gM—跨導。是表示柵源電壓UGS—對漏極電流ID的控制能力,即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。gM是衡量場效應管放大能力的重要參數(shù)。5、BUDS—漏源擊穿電壓。是指柵源電壓UGS一定時,場效應管正常工作所能承受的漏源電壓。這是一項極限參數(shù),加在場效應管上的工作電壓必須小于BUDS。6、PDSM—耗散功率。也是一項極限參數(shù),是指場效應管性能不變壞時所允許的漏源耗散功率。使用時,場效應管實際功耗應小于PDSM并留有一定余量。7、IDSM—漏源電流。是一項極限參數(shù),是指場效應管正常工作時,漏源間所允許通過的電流。場效應管的工作電流不應超過IDSM 。MOSFET有什么應用優(yōu)勢?上海P-CHANNELMOSFET設計
整合MOSFET與BJT各自優(yōu)點的制程技術:BiCMOS(Bipolar-CMOS)也越來越受歡迎。BJT元件在驅動大電流的能力上仍然比一般的CMOS優(yōu)異,在可靠度方面也有一些優(yōu)勢,例如不容易被“靜電放電”(ESD)破壞。所以很多同時需要復噪聲號處理以及強大電流驅動能力的集成電路產(chǎn)品會使用BiCMOS技術來制作。隨著半導體制造技術的進步,對于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升,此時用MOSFET設計模擬電路的另外一個優(yōu)點也隨之浮現(xiàn)。為了減少在印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)上使用的集成電路數(shù)量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積,很多原本 的類比芯片與數(shù)位芯片被整合至同一個芯片內。MOSFET原本在數(shù)位集成電路上就有很大的競爭優(yōu)勢,在類比集成電路上也大量采用MOSFET之后,把這兩種不同功能的電路整合起來的困難度也 的下降。另外像是某些混合信號電路(Mixed-signal circuits),如類比/數(shù)位轉換器(Analog-to-Digital Converter,ADC),也得以利用MOSFET技術設計出效能更好的產(chǎn)品。張家港DUAL P-CHANNELMOSFET設計降低高壓MOSFET導通電阻的原因:不同耐壓的MOSFET,其導通電阻中各部分電阻比例分布也不同。
MOSFET的原意是:MOS(Metal Oxide Semiconductor金屬氧化物半導體),F(xiàn)ET(Field Effect Transistor場效應晶體管),即以金屬層(M)的柵極隔著氧化層(O)利用電場的效應來控制半導體(S)的場效應晶體管。功率場效應晶體管也分為結型和絕緣柵型,但通常主要指絕緣柵型中的MOS型(Metal Oxide Semiconductor FET),簡稱功率MOSFET(Power MOSFET)。結型功率場效應晶體管一般稱作靜電感應晶體管(Static Induction Transistor——SIT)。其特點是用柵極電壓來控制漏極電流,驅動電路簡單,需要的驅動功率小,開關速度快,工作頻率高,熱穩(wěn)定性優(yōu)于GTR, 但其電流容量小,耐壓低,一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置。
常見的N溝道增強型MOSFET的基本結構圖。為了改善某些參數(shù)的特性,如提高工作電流、提高工作電壓、降低導通電阻、提高開關特性等有不同的結構及工藝,構成所謂VMOS、DMOS、TMOS等結構。雖然有不同的結構,但其工作原理是相同的,這里就不一一介紹了。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(chǎn)生正向工作電流ID。改變VGS的電壓可控制工作電流ID。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。MOSFET作為開關時源極與漏極的分別和其他應用是不相同的,信號從MOSFET柵極以外的任一端進出。
MOSFET的尺寸縮小后出現(xiàn)的困難把MOSFET的尺寸縮小到一微米以下對于半導體制程而言是個挑戰(zhàn),不過新挑戰(zhàn)多半來自尺寸越來越小的MOSFET元件所帶來過去不曾出現(xiàn)的物理效應。次臨限傳導由于MOSFET柵極氧化層的厚度也不斷減少,所以柵極電壓的上限也隨之變少,以免過大的電壓造成柵極氧化層崩潰(breakdown)。為了維持同樣的性能,MOSFET的臨界電壓也必須降低,但是這也造成了MOSFET越來越難以完全關閉。也就是說,足以造成MOSFET通道區(qū)發(fā)生弱反轉的柵極電壓會比從前更低,于是所謂的次臨限電流(subthreshold current)造成的問題會比過去更嚴重,特別是 的集成電路芯片所含有的晶體管數(shù)量劇增,在某些VLSI的芯片,次臨限傳導造成的功率消耗竟然占了總功率消耗的一半以上。MOSFET較常見的設計是以一條直線表示通道,兩條和通道垂直的線表示源極與漏極。張家港P-CHANNELMOSFET型號
微處理器運算效能不斷提升,帶給深入研發(fā)新一代MOSFET更多的動力。上海P-CHANNELMOSFET設計
功率MOSFET的設計過程中采取措施使其中的寄生晶體管盡量不起作用。在不同代功率MOSFET中其措施各有不同,但總的原則是使漏極下的橫向電阻RB盡量小。因為只有在漏極N區(qū)下的橫向電阻流過足夠電流為這個N區(qū)建立正偏的條件時,寄生的雙極性晶閘管 才開始發(fā)難。然而在嚴峻的動態(tài)條件下,因dv/dt通過相應電容引起的橫向電流有可能足夠大。此時這個寄生的雙極性晶體管就會起動,有可能給MOSFET帶來損壞。所以考慮瞬態(tài)性能時對功率MOSFET器件內部的各個電容(它是dv/dt的通道)都必須予以注意。瞬態(tài)情況是和線路情況密切相關的,這方面在應用中應給予足夠重視。對器件要有深入了解,才能有利于理解和分析相應的問題。上海P-CHANNELMOSFET設計
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