MOSFET是什么:基础知识教程
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- 场效应管的规格
- 结型场效应晶体管,场效应管
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- 砷化镓场效应晶体管/场效应晶体管
- HEMT、PHEMT
- 鳍式场效电晶体
所有类型的FET今天广泛应用的电子元件。对所有类型的MOSFET场效应管,可能是最广泛使用的。
尽管MOSFET已使用多年,这些电子元件仍然在今天的电子场景的一个非常重要的因素。不仅在许多电路中的分立元件MOSFET,但他们也形成了大部分的基础上今天的集成电路。
MOSFET提供了许多优势。特别是,他们提供了一个非常高的输入阻抗,他们可以用在非常低电流电路。这是特别重要的集成电路技术,功率限制是一个重要的考虑因素。
MOSFET的历史
长期的MOSFET为代表的金属氧化物半导体场效应晶体管,和名称给出线索的建设。
该设备已经知道了好几年但才在中期和后期的60重要。最初半导体的研究集中在开发双极晶体管,和问题已经在制造过程中存在的问题,特别是因为经历了MOSFET,具有氧化绝缘层。
目前,该技术已成为目前应用最为广泛的一种半导体技术,已成为当今集成电路技术的一个基本原理。他们的表现已经使功率消耗在ICS将减少。这已经减少了热量的消耗,使大的集成电路,我们认为理所当然的今天成为一个现实。由于这种MOSFET晶体管的存在是今天最广泛使用的形式。
MOSFET的象征
有几个MOSFET电路符号的使用。一些MOSFET符号是等同的,则表明MOSFET自身更多的细节。
有几个品种的MOSFET,符号用来表示他们需要不同的。
MOSFET符号N沟道和P沟道型(增强型)
MOSFET符号上面使用的一般指示装置具有体衬底-这是通过在基板的中心区箭头。
符号为N沟道MOSFET &;P沟道型(无大块衬底)
它可以从MOSFET的电路符号上面有一个没有大块衬底MOSFET两种常见的电路符号。两者都被广泛使用。
符号为N沟道MOSFET &;P沟道类型(耗尽)
MOSFET的基本知识
MOSFET提供了一些关键功能电路设计者的整体表现。
关键器件的特点 | |
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特征 | 细节 |
门施工 | 门是物理绝缘的通道由一个氧化物层。适用于电压门控通道的电导率由于电场诱导在绝缘介电层电容。 |
氮磷通道 | 沟道和沟道可变种 |
增强/耗尽 | 增强和耗尽型可用。顾名思义,耗尽型MOSFET的行为通过消耗或从信道删除当前的运营商,而增强型的载波数量增加根据栅极电压。 |
MOSFET的两个主要类型的N和P沟道。各有不同的特点:
比较的关键特征的N沟道和P沟道MOSFET | ||
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参数 | N沟道 | P沟道 |
源/漏料 | n型 | p型 |
通道材料 | p型 | n型 |
阈值电压Vth | 消极的 | 掺杂依赖 |
基板材料 | p型 | p型 |
逆温层的载体 | 电子 | 孔 |
在MOSFET的结构来看,其栅极绝缘的薄氧化层和通道,这意味着它可以被静态的如果它是不正确的方式来处理,或电路不充分保护它。
像其他形式的场效应管,流动在MOSFET的沟道电流通过在栅电压控制。因此MOSFET被广泛的应用,如开关和放大器。它们也能消耗非常低的电流水平,因此它们被广泛应用于微处理器、逻辑集成电路等。CMOS集成电路采用MOSFET技术。
也像其他形式的场效应管,MOSFET在耗尽型和增强型变种是可用的。增强模式是什么可以被称为常关,我。E当VGS栅源电压为零,需要的栅极电压来打开它,而其他的形式,删除模式设备通常是在当VGS为零。
基本上有三的地区在MOSFET可以操作:
- 截止区: ;在这一地区的MOSFET在非导通状态,即关闭通道电流id = 0。栅极电压Vgs小于所需的导通阈值电压。
- 线性区域:在这个线性区域的通道是由栅极电压进行控制。对于MOSFET是在这种状态下电压必须大于阈值电压也在通道的电压必须大于VGS VDS。
- 饱和区: ;在这一地区的MOSFET被硬上。一个MOSFET的压降通常低于双极晶体管,由于功率MOSFET广泛用于大电流开关。
不同类型的MOSFET MOSFET的VGS型+ VE VGS 0 VGS已经N沟道增强对关N沟道耗尽在了P沟道增强了对P沟道耗尽了开关
MOSFET的结构
已经暗示了MOSFET的关键因素是栅极绝缘的薄氧化层的通道。这是其结构的关键要素之一。
对于一个N沟道器件的电流是由电子在下图中可以看出,漏极和源极形成N+区域提供这些区域的导电性好。
在某些结构中,在栅极区形成后,形成了离子注入。这样,他们的自对准栅。
门的源和栅极的漏极重叠是必需的,以确保有一个连续的通道。该装置还往往是对称的,所以源极和漏极可以互换。在一些更高的功率设计,这可能不是总是这样的。
N沟道增强型MOSFET的结构
从图中可以看出,该基板是相反的类型的信道,即p型,而不是n型等,这是做,以实现源和漏极隔离。
在通道的氧化物通常是生长热这确保良好的接口与基板和最常见的门的材料是多晶硅,虽然一些金属硅化物可以用。
耗尽模式有一个稍微不同的结构。对于这一个单独的N型通道被设置在基板内。
N沟道耗尽型MOSFET的结构
P沟道FET的广泛使用。其主要原因是,孔不具有高的流动性作为电子的水平,因此,性能不高。然而,他们往往需要在互补电路中使用,这主要是因为这一原因,他们是制造或纳入集成电路。
MOSFET电路的设计
MOSFET的遵循相同的基本电路设计原理,用于各种形式的场效应晶体管。它们基本上是高阻抗的电压设备,因此它们被用在一个稍微不同的方法中,对电流器件的双极型晶体管进行处理。
有许多不同的电路中,MOSFET可以使用,从低功率放大器的高功率开关应用。在所有这些领域的FET电路可提供高水平的性能。