MOSFET
mosfet工作原理
mosfet工作原理
MOSFET，即金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），是一种常用的电子器件。
它是由金属-氧化物-半导体结构组成的，其中金属是用作电极，氧化物作为绝缘层，半导体用于控制电流的流动。
MOSFET的工作原理基于场效应。
场效应是指通过加电场来改变半导体导电性质的现象。
MOSFET有三个电极，即源极（Source）、漏极（Drain）和栅极（Gate）。
当栅极与源极之间的电压（称为栅源电压）低于临界电压时，MOSFET处于关态，导通电流较小；当栅源电压高于临界电压时，MOSFET 处于开态，导通电流较大。
在MOSFET中，栅源电压的变化会引起栅极下方的氧化层形成一个电荷层，这个电荷层的分布会改变半导体的导电性质。
当栅源电压低于临界电压时，电荷层形成，并且电流无法通过MOSFET。
而当栅源电压高于临界电压时，电荷层被抵消或者撤去，使得电流能够自由通过MOSFET。
在MOSFET中，通过栅极电压的变化，可以控制MOSFET的导通与关断，因此可用作开关或放大器。
与普通晶体管相比，MOSFET具有较低的输入电阻和较高的输入电容，同时功耗较低。
因此，MOSFET广泛应用于集成电路、功率放大器、信号处理器等领域。
MOSFET
MOSFET1.1 MOSFET概述MOSFET作为电子电路一种很重要的元器件，在主板的开关电源中也有广泛应用。
MOSFET与晶体三极管很类似，不过三极管是通过电流控制电流的器件，而MOSFET是通过电压控制。
金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一种可以广泛使用在类比电路与数位电路的场效晶体管（field-effect transistor）。
MOSFET和三极管一样有三个极，但名称和三极管不一样，分别是：G(栅极)、S(源极)及D(漏极)。
1.2 MOSFET分类MOSFET的种类：按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
按栅极电压幅值可分为；耗尽型；当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道，增强型；对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道，功率MOSFET主要是N 沟道增强型。
在主板电路中，常用MOSFET为NMOS管，用作开关电源和电源，在CPU，北桥，内存供电都有用到。
1.3 MOSFET内部结构及基本原理MOSFET内部结构如下图所示。
图 MOSFET内部结构MOSFET用作开关静态特性：MOS管作为开关元件，同样是工作在截止或导通两种状态。
由于MOS管是电决定其工作状态。
如下图为MOS管作为开压控制元件，所以主要由栅源电压uGS关的原理图示。
图 MOS管作为开关的导通和截止状态转移特性和输出特性曲线如下图所示：工作特性如下：u GS＜开启电压U T：MOS管工作在截止区，漏源电流i DS基本为0，输出电压u DS≈U DD，MOS管处于“断开”状态。
u GS＞开启电压U T：MOS管工作在导通区，漏源电流i DS=U DD/(R D+r DS)。
其中，r DS为MOS管导通时的漏源电阻。
输出电压U DS=U DD·r DS/(R D+r DS),如果r DS＜＜R D，则u DS≈0V，MOS管处于“导通”状态。
mosfet参数
mosfet参数MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)是一种常用的半导体器件，具有高阻抗和低噪声的特点。
其参数分为静态参数和动态参数两种。
静态参数包括：截止电压（Vth）、导通电阻（Rds(on)）、最大漏极电流（Idmax）、漏极抑制电压（Vdsmax）、栅极-源极电容（Cgs，Cgd）、源极-漏极电容（Cds）等。
其中，截止电压是指MOSFET关闭时的栅极电压，导通电阻指MOSFET不饱和时的漏极电阻，最大漏极电流指MOSFET允许的最大漏极电流，漏极抑制电压是指漏极电压达到一定值时，MOSFET不再导通，栅极-源极电容和栅极-漏极电容分别是MOSFET栅极与源极、漏极之间的电容。
动态参数包括：开关时间（ton、toff）、反向恢复时间（trr）、迅速开关时间（tq）、源极漏电流（Igs）、开关电容（Ciss、Coss、Crss）等。
其中，开关时间是指MOSFET从完全关闭到完全导通所需的时间，反向恢复时间是指漏极电流从最大值反向到0所需的时间，迅速开关时间是指MOSFET在高导通电流和高开关速度时的开关时间，源极漏电流是指在MOSFET关闭时，源极到栅极的漏电流，开关电容包括输入电容（Ciss）、输出电容（Coss）和反馈电容（Crss），分别表示MOSFET输入端的等效电容、输出端的等效电容和两个端口之间的电容。
MOSFET的参数对电路的设计和使用具有重要的影响。
例如，在功率放大器中，选择合适的MOSFET能够提高电路的效率和稳定性，同时也需要考虑MOSFET的可靠性和耐受能力。
因此，在实际应用中，需要根据电路设计的要求和工作条件选择合适的MOSFET，并正确计算和配合其各个参数，提高电路的性能和可靠性。
总之，MOSFET的参数是指其静态和动态特性，直接影响电路的设计和使用效果。
工程师需要深刻理解其各个参数，选用合适的MOSFET 并加以适当的控制和计算，以实现电路的最佳性能和可靠性。
各种MOSFET参数大全
各种MOSFET参数大全MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种常见的半导体器件，具有广泛的应用领域。
下面是MOSFET的各种重要参数的详细解释。
1. Drain-Source电压（VDS）：这是MOSFET管脚之间的电压差。
当VDS超过MOSFET的额定电压，会导致器件损坏。
2. Gate-Source电压（VGS）：这是MOSFET的控制电压。
改变VGS可以控制MOSFET的导通和截止。
3. 阈值电压（Vth）：这是MOSFET的开启电压。
当VGS超过阈值电压时，MOSFET开始导通。
4.静态漏极电流（IDSS）：这是在VGS=0时，MOSFET的漏极电流。
它是关闭时的最大漏极电流。
5. on状态电阻（RDS(on)）：这是MOSFET导通时的电阻。
较低的RDS(on)意味着更好的导通特性。
6.峰值漏极电流（IDP）：这是MOSFET能够承受的最大漏极电流。
如果超过此电流，MOSFET可能会损坏。
7. 雅各比增益（gfs）：这是MOSFET的小信号增益。
它决定了MOSFET的放大能力。
8. 输入电容（Ciss）：这是MOSFET输入端的总电容。
较高的Ciss将导致较高的输入电容负载。
9. 输出电容（Coss）：这是MOSFET输出端的总电容。
较高的Coss将导致较高的输出电容负载。
10.反向传导（GDS）：这是MOSFET导通时的反向电导。
它表示了在反向电压下电荷从漏极到源极的流动。
11. 速度参数（gm）：这是MOSFET的跨导。
它表示在VDS控制下的电流变化率。
12.破坏电压（BV）：这是MOSFET能够承受的最大电压。
超过该电压可能会导致器件击穿和损坏。
13.空载损耗（Pd）：这是MOSFET在导通状态下消耗的功率。
它取决于MOSFET的导通电阻和电流。
14.电压转移特性（VTC）：这是描述MOSFET开启和关闭之间的关系的曲线。
它显示了在不同VGS情况下MOSFET的导通特性。
MOSFET参数详解
MOSFET参数详解1. 导通电阻（Rds(on)）：是指当MOSFET处于导通状态时，从源极到漏极的导通电阻。
导通电阻越小，表示MOSFET在导通状态下有更好的导电能力，能够传输更大的电流，也能提供更低的功耗。
2. 泄漏电流（Igss）：是指MOSFET在关闭状态下的漏电流。
泄漏电流应尽可能小，以确保在关闭状态下无功率损失。
3. 阈值电压（Vth）：是指MOSFET开始导通的电压。
当控制电压超过阈值电压时，MOSFET开始导通。
阈值电压的选择取决于应用场景，一般情况下越低越好。
4. 最大漏源电压（Vdss）：是指MOSFET能够承受的最大漏源电压。
超过这个电压，MOSFET可能会烧毁。
因此，在实际应用中，要确保工作电压在MOSFET的最大承受范围内。
5.最大漏源电流（Id）：是指MOSFET能够承受的最大漏源电流。
超过这个电流，MOSFET可能会受损。
因此，在实际应用中，要确保工作电流在MOSFET的承受范围内。
6.开关速度：MOSFET的开关速度取决于导通和关断过程所需的时间。
开关速度的快慢直接关系到MOSFET的响应时间和效率。
较快的开关速度可以提高系统的性能。
7. 容量参数：包括输入电容（Ciss），输出电容（Coss）和反馈电容（Crss）。
这些参数影响MOSFET的高频响应和开关速度。
一般来说，输入电容越小越好，输出电容尽可能小，反馈电容尽可能大，以减少功耗和提高系统性能。
除了上述参数，还有一些其他参数也会对MOSFET的性能和应用产生影响，如温度系数、热阻、噪声系数等。
总的来说，了解和理解MOSFET的各个参数，可以帮助选取适合特定应用需求的器件，并设计出高性能的电路。
在应用过程中需根据实际需求权衡各个参数的优劣，并合理选择。
正确的理解和使用MOSFET参数，可以提高电路设计的效率和可靠性。
MOSFET
1 界面附近的固定正电荷 大致分布在近界面100埃的范围内，通常单位面积 上固定正电荷的数目约为1011~1012／cm2 ；不能进 行充放电。 固定正电荷起源于过量的硅正离子，或称氧空位。
• • • •
通过调节工艺条件来控制固定正电荷的多少。 氧化温度越低，固定正电荷密度越大。 在氮或氢中高温退火，可以降低固定正电荷密度。 对于不同晶向的硅单晶，SiO2中固定正电荷数目不同， （111）晶向固定正电荷密度最大，(110)晶向其次， (100)晶向最小。 2．Si-SiO2界面态 • 在硅和二氧化硅的交界处存在着界面态 • 界面态与真实表面的内表面态很相似，它们可以是施 主型的，也可以是受主型的。 • 其能级位置处于半导体的禁带中，几乎是连续分布的。
1.理想表面：表面的硅原子只与体内的硅原子形 成共价键，在表面无原子与之成键，形成“悬 挂键”。
• 价键的不完整性会形成一些可以容纳电子的能量状态， 即受主能级也可称为表面能级或表面态。 • 清洁表面的表面能级位置在半导体禁带中靠近价带顶 的地方。 • 是一系列靠得很近、接近于连续的能级。
• 实验表明，对于硅的清洁表面，当表面电中性 ( E ) 时 约比价带顶高0.3eV，表面能级密度约为1014~1015／ cm2。用不同方法获得的清洁表面具有略为不同的表面 费米能级。 2．真实表面：因在硅表面上覆盖了一层二氧化硅层，使 硅表面的悬挂键大部分被二氧化硅的氧原子所饱和， 表面态密度就大大降低，表面态密度约为1011~1013／ cm2。 二． 硅--二氧化硅界面结构 用热生长的方法或化学气相淀积的方法均可在硅表面 上生长一层厚度可以人为控制的二氧化硅层，这种氧化 层与体内硅之间形成的SiO2—Si界面成为区别于理想表面 及真实表面的第三种表面。
常用MOSFET技术参数
常用MOSFET技术参数MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)是一种常用的电子器件，在现代电子设备中广泛应用。
以下是常见的MOSFET技术参数：1.基本参数：- 导通电阻（Rds(on)）：指在MOSFET导通状态下，漏源之间的电阻。
导通电阻越小，表示MOSFET在导通状态下的能耗越低。
- 关断电阻（Rds(off)）：指在MOSFET关断状态下，漏源之间的电阻。
关断电阻越大，表示MOSFET在关断状态下的能耗越低。
- 阈值电压（Vth）：指控制MOSFET导通的门极电压。
当门极电压高于阈值电压时，MOSFET导通。
- 最大漏极电流（Id(max)）：指MOSFET可以承受的最大漏极电流。
超过这个电流值，MOSFET可能会损坏。
-动态电阻（Rd）：指在MOSFET导通过程中，漏源之间电压变化与电流变化的比值。
动态电阻越小，表示MOSFET开关速度越快。
2.耐压参数：- 漏源击穿电压（V(br)dss)）：指MOSFET可以承受的最大漏源电压。
超过这个电压值，MOSFET可能会损坏。
- 门源击穿电压（V(br)gss)）：指MOSFET可以承受的最大门源电压。
超过这个电压值，MOSFET可能会损坏。
3.功率参数：- 最大功率耗散（Pd(max)）：指MOSFET可以承受的最大功率耗散。
超过这个功率值，MOSFET可能会过热并损坏。
- 最大功率耗散温度（Tj(max)）：指MOSFET可以承受的最高结温。
超过这个温度值，MOSFET可能会过热并损坏。
4.开关参数：- 共源极电容（Ciss）：指MOSFET漏源极之间的输入电容。
共源极电容越大，表示MOSFET的开关效率越低。
- 输出电容（Coss）：指MOSFET漏源电容。
输出电容越大，表示MOSFET的开关速度越慢。
5.温度参数：- 热阻（Rth）：指MOSFET的导热性能，即单位功率耗散时，MOSFET的结温上升的温度差。
热阻越小，表示MOSFET的散热效果越好。
MOSFET参数详解
MOSFET参数详解1.阈值电压（VT或VTH）：阈值电压是指在输入门极与源极之间的电压，当超过该值时，MOSFET开始导通。
阈值电压决定了MOSFET的灵敏度和电路的工作状态。
通常，使得MOSFET导通所需的电压越低，则其开关速度越快。
2. 饱和电压（VDSsat）：饱和电压是指在MOSFET处于导通状态时，漏极到源极之间的电压。
当VDS大于饱和电压时，MOSFET将进入线性区，此时MOSFET的导通能力降低，从而导致功率损耗的增加。
3. 输出电容（Coss）：输出电容是指由于结电容而存在的输出极间电容。
它是MOSFET的一个重要特性，影响着高频响应和开关速度。
较大的输出电容会导致MOSFET的开关速度变慢，同时也会增加开关过程中的功耗。
4. 漏极电抗（Leakage Inductance）：漏极电抗是指MOSFET导通时的漏极电流产生的电磁感应。
这个参数会导致导通过程中的能量损耗，并产生噪音和干扰。
较小的漏极电抗意味着更高的效率和更低的干扰。
5. 内阻（RDSon）：内阻是指当MOSFET导通时，漏极到源极之间的等效电阻。
内阻越小，表示MOSFET导通时能承受更高的电流，功耗也会更低。
6. 最大电流（IDmax）：最大电流是指MOSFET能够承受的最大漏极电流。
超过该值可能会导致器件过热，甚至损坏。
因此，在设计电路时需要确保最大电流不会超过MOSFET的额定值。
7. 温度系数（Temperature Coefficient）：温度系数是指MOSFET 参数随温度变化的情况，通常用百分比表示。
温度系数较低表示MOSFET 对温度变化的影响较小，更容易实现稳定的工作。
总之，了解MOSFET的参数对于正确选择和设计电路至关重要。
不同的应用可能需要特定的参数特性，因此在选型和使用MOSFET时需要根据具体的要求来确定所需的参数范围。
MOSFET的参数讲解
MOSFET的参数讲解MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种重要的电子器件，具有广泛的应用。
它的参数有很多，包括导通电阻（Rdson）、漏极电流（Id）、栅极电压（Vgs）、栅极源极电压（Vgs-th）等，下面将详细讲解这些参数。
首先是导通电阻（Rdson），也称为开通电阻。
它是MOSFET导通时的电阻，通常用来衡量MOSFET的导通能力。
较小的导通电阻表示较好的导通性能，因为更小的电阻意味着低功耗和高效率。
导通电阻与MOSFET的尺寸、材料以及工作电流等因素有关。
漏极电流（Id）是指从漏极到源极的电流。
它是MOSFET工作时的主要电流，控制着MOSFET的导通能力。
较小的漏极电流表示较好的关断状态，因为关断状态下漏极电流应尽可能接近于零。
漏极电流大小取决于工作电压和工作温度。
栅极电压（Vgs）是应用在栅极和源极之间的电压，用来控制MOSFET 的导通和关断。
较大的栅极电压可以将MOSFET导通，而较小的栅极电压则将MOSFET关断。
栅极电压通常是从0V到正电压范围内。
栅极源极电压（Vgs-th）是指在栅极电压下，MOSFET开始导通的临界电压。
当栅极源极电压小于或等于Vgs-th时，MOSFET处于关断状态；当栅极源极电压大于Vgs-th时，MOSFET开始导通。
这个参数决定了MOSFET的导通阈值。
除了以上参数，还有一些其他重要的MOSFET参数，包括栅极电容（Cgs、Cgd、Cgs）、漏极电容（Cds、Cdg）和开关时间（tON、tOFF）。
栅极电容是指在不同电压下，栅极和源极之间的电容。
它对于MOSFET的高频响应和开关速度具有重要影响。
较小的栅极电容通常意味着更快的开关速度和更高的工作频率。
漏极电容是指在不同电压下，漏极和源极之间的电容。
它对于MOSFET的高频响应和开关速度同样具有重要影响。
较小的漏极电容有助于提高开关速度和降低功耗。
开关时间是指MOSFET从关断到导通或从导通到关断所需的时间。
MOSFET结构及其工作原理详解
MOSFET结构及其工作原理详解MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）是一种电场控制的晶体管，是现代集成电路中最重要的电子元件之一、它由金属、氧化物和半导体材料构成，具有高输入阻抗、低输出阻抗和非常高的增益。
MOSFET的结构由P型或N型衬底、一层介电层和金属栅极构成。
在N型MOSFET中，衬底是P型半导体，金属栅极是N型半导体电极。
在P型MOSFET中，衬底是N型半导体，金属栅极是P型半导体电极。
介电层通常是一层氧化硅。
MOSFET的工作原理如下：栅极施加正电压时，形成栅极-衬底电场，在衬底表面形成吸引电子的电场。
在N型MOSFET中，由于栅极电压较高，当衬底接地时，衬底形成电势低于栅极的电势，形成一个PN结。
PN结的结电容对外界信号很敏感，这样衬底与栅极之间形成的电势差可以改变PN结的电容，从而改变栅极与衬底导电层之间的电压。
当栅极电压为零或负时，PN结的电容较大，电荷能够通过衬底，导电效果较好；当栅极电压为正时，PN结的电容较小，电荷很难通过衬底，从而导致导电效果减弱。
栅压影响了衬底-栅极之间的电荷分布，而电荷分布又影响了衬底与源极之间的电流。
在N型MOSFET中，当栅极电压为零或负时，衬底-源极之间没有电荷积累，电流很小；当栅极电压为正时，由于引入了电子，电流增加。
可以通过控制栅极电压，来实现对MOSFET的导通和截止。
MOSFET的导通特性非常依赖栅极与衬底之间的电势差，所以MOSFET被称为电压控制元件。
当栅极电压较高时，电子可以容易地通过P型衬底，导致MOSFET导通；当栅极电压较低或为负时，电子很难通过衬底，从而导致MOSFET截止。
MOSFET的工作原理使其具有很多优点。
首先，MOSFET具有高输入阻抗，可以减小输入信号源的干扰。
其次，MOSFET具有低输出阻抗，可以提供较大的输出电流。
此外，MOSFET具有非常高的增益，可以放大输入信号。
mosfet参数定义参考标准
MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是一种重要的场效应晶体管。
其参数通常可以根据不同的标准来定义和测量。
以下是一些常见的 MOSFET 参数及其定义的参考标准：
1. **门极电压（Gate-Source Voltage）**：指 MOSFET 的门极和源极之间的电压。
常用标准包括 JEDEC（联合电子设备工程委员会）和IEEE（电气和电子工程师协会）规定的测试标准。
2. **漏极电流（Drain Current）**：在给定的门极电压和漏极电压下，流经 MOSFET 的电流。
一般使用特定电压和温度条件下的测试来定义。
3. **漏极-源极电压（Drain-Source Voltage）**：MOSFET 的漏极和源极之间的电压。
通常使用最大额定值来定义。
4. **漏极-源极饱和电压（Drain-Source On-State Voltage）**：MOSFET 在导通状态时的漏极-源极电压。
这个参数可以通过静态或动态测试来确定。
5. **漏极-源极电阻（Drain-Source On-State Resistance）**：MOSFET 在导通状态时的等效电阻。
常见的标准测试条件包括特定的电流和温度。
6. **截止频率（Cutoff Frequency）**：MOSFET 的截止频率是指其在放大器应用中的最大可靠工作频率。
这个参数通常用于高频应用。
这些参数的定义和测量可以根据不同的制造商、应用需求或标准组织的规定而有所不同。
例如，制造商可能会使用自己的测试条件和定义，而行业标准通常由诸如JEDEC、IEEE、IEC（国际电工委员会）等组织所制定。
电力场效应管mosfet
电力场效应管mosfet一、概念介绍电力场效应管（MOSFET）是一种半导体器件，它是由金属氧化物半导体场效应管（MOSFET）演变而来的。
它是一种具有高输入电阻和低输出电阻的三极管，可用于控制大功率负载。
二、结构组成MOSFET主要由栅极、漏极和源极三个部分组成。
其中，栅极位于两个P型区域之间，与金属氧化物半导体（MOS）之间存在一层绝缘膜；漏极和源极位于两端N型区域之间。
三、工作原理当栅极施加正电压时，会在P型区域中形成一个反向耗尽区，并在N型区域中形成一个导电通道。
这时，由于N型区域中的自由电子密度较高，因此可以通过通道流动到漏极处。
当栅极施加负电压时，通道会被关闭。
四、特点1. 高输入电阻：MOSFET的输入电阻非常高，可达到几百兆欧姆以上。
2. 低输出电阻：MOSFET的输出电阻非常低，可达到几个欧姆以下。
3. 快速开关速度：MOSFET的开关速度非常快，可以达到纳秒级别。
4. 高温性能好：MOSFET的工作温度范围广，一般可以达到150℃以上。
5. 电流放大倍数低：MOSFET的电流放大倍数较低，一般只有几十倍左右。
五、应用领域1. 电源开关：MOSFET可以用于控制大功率负载，如电机、灯泡等。
2. DC-DC变换器：MOSFET可以用于DC-DC变换器的输出端，以实现高效率和高精度的电压转换。
3. 太阳能逆变器：MOSFET可以用于太阳能逆变器中，以实现太阳能电池板产生的直流电转换为交流电。
4. 汽车电子系统：MOSFET可以用于汽车电子系统中，如点火控制、喇叭驱动等方面。
六、总结综上所述，MOSFET是一种具有高输入电阻和低输出电阻的三极管，可用于控制大功率负载。
它具有快速开关速度、高温性能好等特点，在各种领域都有广泛的应用。
电力场效应晶体管(MOSFET)
跨导反映了栅源电压对漏极电流的控制能力。
电力电子器件概述
7 极间 电容
MOSFET的三个电极之间分别存 在极间电容CGS、CGD和CDS。
一般生产厂家提供的是漏源极短路的输入电容Ciss、 共源极输出电容Ccss和反向转移电容Crss。它们之 间的关系是：
Ciss=CGS+CGD Crss=CGD Ccss=CDS+CGD
场效应管能承受的最高工 作电压，是标称MOSFET 额定电压的参数。
通常选UDS为实际工作电压的2~3倍。
2 漏极直流 电流ID和 漏极脉冲 电流幅值 IDM
3
通态 电阻 Ron
电力电子器件概述
在规定的测试条件下，最大 漏极直流电流、漏极脉冲电 流的幅值，是标称MOSFET额 定电流的参数。
在一定栅源电压下，MOSFET 从可变电阻区进入饱和区时的 直流电阻值。
一次开通、关断损耗分别为Pon、Poff，则有
开关损耗： PS=(Pon+Poff)ƒ
通态损耗： PC=RonID²
断态损耗： PL=0
应用高频开关
MOSFET内部发热功率 : PD≈PS+P注C 意开关损耗
使用时应限制器件的功耗，使PD>PDmax，并提供
良好的散热条件使器件温升不超过额定温升。
电力电子器件概述
过式 Ps=1/2UdI0fs(tc(on)+tc(off)) 可知，此时可以具有很 高的开关速度。
❊300~400V等级的MOSFET仅仅当开关频率超出
30~100kHZ时才与双极晶体管差不多。
❊低电压时多选择MOSFET。
电力电子器件概述
❊当额定电压超过1000V，但额定电流比较小时，
各种MOSFET参数大全
各种MOSFET参数大全MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是一种常见的半导体设备，其功效广泛应用于电子设备和电路中。
下面是一些常见的MOSFET参数的详细介绍。
1. 门极电压（Vgs）：门极电压是指应用在MOSFET的栅极和源极之间的电压。
根据不同的应用，门极电压可能会有不同的工作范围。
2. 漏极电压（Vds）：漏极电压是指应用在MOSFET的漏极和源极之间的电压。
漏极电压的范围应根据设备的工作条件来选择。
3.技术参数（如NMOS或PMOS）：这是指MOSFET的工艺类型。
NMOS是n型沟道MOSFET，PMOS是p型沟道MOSFET。
4. 静态偏置（Vth）：静态偏置电压是指当MOSFET处于截止状态时的栅源电压。
它是MOSFET开启或截止的阈值电压。
5. 最大漏极电流（Idmax）：最大漏极电流是指在给定的漏极电压下，MOSFET能够承受的最大漏极电流。
6. 开启电阻（Ron）：开启电阻是指当MOSFET处于导通状态时的漏极和源极之间的电阻。
7. 切换速度（tr和tf）：切换速度是指MOSFET从导通到截止，或从截止到导通的切换速度。
这个参数通常用来衡量MOSFET的工作效率。
8. 延迟时间（td）：延迟时间是指MOSFET从接收到门极信号到开始响应的时间延迟。
9. 容积载荷（Cgd、Cgs和Cds）：容积载荷是指MOSFET的栅极-漏极、栅极-源极和漏极-源极之间的电容。
10. 热阻（Rth）：热阻是指MOSFET在工作时从芯片到环境之间的导热能力。
较低的热阻通常意味着更好的散热性能。
11.耗散功率（Pd）：耗散功率是指MOSFET在正常工作状态下所消耗的功率。
以上是一些常见的MOSFET参数的简要介绍。
不同的应用和需求会有不同的参数要求，所以在选择MOSFET时需要根据实际应用场景来权衡各个参数的重要性。
MOSFET参数
MOSFET参数MOSFET，即金属-氧化物-半导体场效应晶体管，是一种三端不同的半导体器件。
根据不同的工作原理，MOSFET可以分为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET。
MOSFET参数决定了其电性能和适用场景。
在下面的文章中，我将详细介绍一些常见的MOSFET参数。
1.漏极源极电压（VDS）：漏极源极电压是MOSFET最大允许电压差。
如果超过这个电压，器件可能会损坏。
因此，选择适当的VDS值非常重要。
2.阈值电压（VTH）：阈值电压是指当输入门极电压达到一定值时，MOSFET开始导通的电压。
在增强型MOSFET中，VTH通常是正值，而在耗尽型MOSFET中，VTH通常是负值。
3.饱和区电流（ID）：饱和区电流是MOSFET在VDS达到一定值后的最大漏极电流。
ID的大小与源极漏极电压和栅极电压有关。
4.漏极电流（IDSS）：漏极电流是在栅极电压为零时，漏极源极电压为最高值时MOSFET的漏极电流。
5. 漏截止电流（IDoff）：漏截止电流是当栅极电压为零时，MOSFET的漏极电流。
这个参数决定了MOSFET的功耗和静态工作点。
6.转导电导（GM）：转导电导是MOSFET的电流对栅极电压的变化率。
它反映了MOSFET的放大能力。
7.输出电导（GDS）：输出电导是MOSFET的漏极电流对漏极源极电压的变化率。
它是MOSFET的输出阻抗的倒数。
8. 输入电容（Ciss）：输入电容是测量MOSFET栅极和源极之间的电容。
它是MOSFET的输入阻抗的一部分。
9. 漏极电容（Coss）：漏极电容是测量MOSFET漏极和源极之间的电容。
它是MOSFET的输出电容和驱动能力的一部分。
10. 栅极电容（Coss）：栅极电容是测量MOSFET栅极和源极之间的电容。
它是MOSFET的输入电容的一部分。
这些参数是评估和选择适当的MOSFET时非常重要的考虑因素。
它们决定了MOSFET的电性能、功耗和可靠性。
在实际应用中，选择合适的MOSFET参数能够实现最佳性能和效果，并满足设计要求。
MOSFET
增强型、耗尽型MOS场效应管根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、耗尽型。
所谓增强型是指：当VGS=0时管子是呈截止状态，加上正确的VGS后，多数载流子被吸引到栅极，从而―增强‖了该区域的载流子，形成导电沟道。
N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构，它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。
在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。
当VGS＝0 V时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S 间形成电流。
当栅极加有电压时，若0＜VGS＜VGS(th)时，通过栅极和衬底间形成的电容电场作用，将靠近栅极下方的P型半导体中的多子空穴向下方排斥，出现了一薄层负离子的耗尽层；同时将吸引其中的少子向表层运动，但数量有限，不足以形成导电沟道，将漏极和源极沟通，所以仍然不足以形成漏极电流ID。
进一步增加VGS，当VGS＞VGS(th)时（VGS(th)称为开启电压），由于此时的栅极电压已经比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。
如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。
在栅极下方形成的导电沟道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反,故称为反型层。
随着VGS的继续增加,ID将不断增加。
在VGS＝0V时ID＝0，只有当VGS＞VGS(th)后才会出现漏极电流，所以,这种MOS管称为增强型MOS管。
VGS对漏极电流的控制关系可用iD＝f(VGS(th))|VDS=const这一曲线描述，称为转移特性曲线，见图1.。
转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。
gm的量纲为mA/V，所以gm也称为跨导。
跨导。
图1. 转移特性曲线图2—54（a）为N沟道增强型MOSFET的结构示意图，其电路符号如图2—54（b）所示。
MOSFET
电压控制器件，以源极为基准电位
VDS
VGS G
ID
S
D
n+
n+
栅源电压VGS 漏源电压VDS
P
8
MOSFET基本原理
¾ MOSFET基本结构 ¾ MOSFET种类 ¾ MOSFET基本特性 ¾ 应用举例
26
可变电阻区（又称线性区）
VGS>VT，VDS≤（VGS－VT）
ID
=
Co μn
Z L
[(VGS
− VT
)VDS
−
1 2
VD2S
]
VDS较小
ID
≈
Co μn
Z L
(VGS
−VT )VDS
输出特性曲线
ID = f (VDS ) VGS =const.
电导常数
Kn
=
Co μn
Z L
27
放大区
（恒流区或饱和区）
0.2
饱和区
0
NMOS
3.0
2.0 L = 0.3μm
1.0 ψ S = Vbi
L = 0.5μm L = 1μm
ψ S = Vbi + VDS
- 0.2
VDS= - 1.8V
0.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
y / μm
VDS =- 0.05V - 0.4
PMOS
数个不同沟道长度的n沟道器件的源极与 漏极间的表面电势
阈值电压漂移量∆VT：耗尽 区电荷减少所造成的
mosfet的数据手册
mosfet的数据手册MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种常用的场效应晶体管。
它的特点是具有很高的输入电阻、低功耗和高频响应，因此在电子领域得到广泛应用。
MOSFET的数据手册是一本详细介绍MOSFET 特性和参数的参考书，它对于工程师、设计师和研究人员非常重要。
下面将详细介绍MOSFET数据手册的内容。
首先，MOSFET数据手册的第一部分通常是关于MOSFET的基本原理和结构的介绍。
它会解释MOSFET的工作原理、内部结构和制造工艺，为读者提供一个了解MOSFET的基础知识。
接下来，数据手册会介绍MOSFET的主要特性和参数。
这些特性和参数包括：最大漏极电压（Vds）、最大门源电压（Vgs）、漏源电流（Ids）、漏源电艺（Rds(on)）、输入电阻（Rin）等。
这些参数对于评估MOSFET的性能和适用范围非常重要。
然后，数据手册会提供MOSFET的频率特性。
这些特性包括：截止频率（ft）、噪声系数（NF）、功率增益（APG）等。
这些数据可帮助读者评估MOSFET在高频应用中的性能。
此外，MOSFET数据手册还会详细介绍MOSFET的温度特性。
它会提供温度对MOSFET性能的影响，例如温度系数和热阻。
这些数据对于在不同温度条件下使用MOSFET的工程师非常重要。
数据手册还会包括MOSFET的封装信息。
这些信息描述了MOSFET的外部尺寸、引脚定义和标准引脚布局。
封装信息对于设计和安装MOSFET的电路板非常关键。
最后，数据手册通常会提供各种应用电路的设计示例和推荐。
这些设计示例可以帮助工程师更好地理解和应用MOSFET，同时提供一些优化设计的参考。
综上所述，MOSFET数据手册是理解和应用MOSFET的重要参考资料。
通过阅读数据手册，读者可以了解MOSFET的基本原理、特性和参数，同时掌握如何选择和使用MOSFET。
对于工程师、设计师和研究人员来说，数据手册是一本必备的工具书，可以帮助他们在实际应用中取得更好的成果。
mos管触发条件
mos管触发条件
MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），即
金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种常见的电子元器件。
它的触发条件包括：
1. 漏极电压（Vds）：当漏极电压达到一定值时，MOSFET开启。
具体而言，对于增强型MOSFET，当Vds大于阈值电压Vth时，MOSFET开启；对于耗尽型MOSFET，当Vds小于阈值电压Vth时，MOSFET开启。
2. 栅极电压（Vgs）：栅极电压是控制MOSFET的关键因素。
当Vgs大于
阈值电压Vth时，MOSFET开启。
不同类型的MOSFET的阈值电压不同，通常为2～4V。
3. 温度：温度也是影响MOSFET触发条件的重要因素。
高温会导致MOSFET的性能下降，甚至损坏。
因此，在高温环境下使用MOSFET时需要注意散热措施。
在实际应用中，需要根据具体的应用场景和需求选择合适的MOSFET型号
和触发条件。
同时，也需要注意MOSFET的使用环境和安全问题，避免出
现损坏或事故。
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MOS晶体管MOS晶体管的概念金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管（field-effect transistor）。
MOSFET依照其“通道”的极性不同，可分为n-type与p-type的MOSFET，通常又称为NMOSFET与PMOSFET，其他简称尚包括NMOS FET、PMOS FET、nMOSFET、pMOSFET等。
这个名称前半部分说明了它的结构，后半部分说明了它的工作原理。
从纵向看，MOS晶体管是由栅电极、栅绝缘层和半导体衬底构成的一个三明治结构；从水平方向看，MOS晶体管由源区、沟道区和漏区3个区域构成，沟道区和硅衬底相通，也叫做MOS 晶体管的体区。
一个MOS晶体管有4个引出端：栅极、源极、漏极和体端即衬底。
由于栅极通过二氧化硅绝缘层和其他区域隔离，MOS晶体管又叫做绝缘场效应晶体管。
MOS晶体管还因为其温度稳定性好、集成化时工艺简单，而广泛用于大规模和超大规模集成电路中。
MOS管有N沟道和P沟道两类，但每一类又分为增强型和耗尽型两种，因此MOS管的四种类型为：N沟道增强型管、N沟道耗尽型管，P沟道增强型管和P沟道耗尽型管。
凡栅-源电压U GS为零时漏极电流也为零的管子均属于增强型管，凡栅-源电压U GS为零时漏极电流不为零的管子均属于耗尽型管。
MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路，而P沟道增强型MOS管和N沟道增强型MOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为CMOS-IC。
MOS器件基于表面感应的原理，是利用垂直的栅压V GS实现对水平I DS的控制。
它是多子（多数载流子）器件。
用跨导描述其放大能力。
MOSFET晶体管的截面图如图1所示在图中，S＝Source，G=Gate,D=Drain。
NMOS和PMOS在结构上完全相像，所不同的是衬底和源漏的掺杂类型。
简单地说，NMOS是在P型硅的衬底上，通过选择掺杂形成N型的掺杂区，作为NMOS的源漏区；PMOS是在N型硅的衬底上，通过选择掺杂形成P型的掺杂区，作为PMOS的源漏区。
如图所示，两块源漏掺杂区之间的距离称为沟道长度L，而垂直于沟道长度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。
对于这种简单的结构，器件源漏是完全对称的，只有在应用中根据源漏电流的流向才能最后确认具体的源和漏。
器件的栅电极是具有一定电阻率的多晶硅材料，这也是硅栅MOS器件的命名根据。
在多晶硅栅与衬底之间是一层很薄的优质二氧化硅，它是绝缘介质，用于绝缘两个导电层：多晶硅栅和硅衬底，从结构上看，多晶硅栅-二氧化硅介质-掺杂硅衬底(Poly-Si--SiO2--Si)形成了一个典型的平板电容器，通过对栅电极施加一定极性的电荷，就必然地在硅衬底上感应等量的异种电荷。
这样的平板电容器的电荷作用方式正是MOS器件工作的基础。
MOS晶体管的发展历史金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor，MOS)结构晶体管的发明可追溯到20世纪30年代初期。
在1930年．德国科学家Lilienfeld创造性地提出了场效应晶体管的概念。
之后，贝尔实验室的Shockley、Bardeen和Brattain开始尝试发明场效应晶体管。
尽管这一尝试以失败告终，但最终却导致Bardeen和Brattain在1947年意外地发明了点接触双极晶体管。
1949年Shockley用少子注入理论阐明了双极晶体管的工作原理，并提出了可实用化的结型晶体管概念，从而与Bardeen和Brattain分享了1956年的诺贝尔物理学奖。
1960年Kahng和Attala在用二氧化硅改善双极晶体管性能的过程中意外地发明了MOS场效应晶体管(简称MOS晶体管)，MOS晶体管进入集成电路的制造行业，并逐渐成为了电子工业中最重要的电子器件。
目前，MOS晶体管似乎是唯一能胜任将来超大规模集成电路(ULSI)应用的电子器件。
MOS晶体管的特点当栅-源之间不加电压时，漏极之间是两只背向的PN结，不存在导电沟道，因此即使漏-源之间加电压，也不会有漏极电流，即器件不导通，器处于隔离状态；当栅-源之间外加电压，并当电压达到一个阈值（称为阈值电压VT）时，器件导通。
当用栅极电压来控制漏极电流，其特点是：①输入阻抗高。
②驱动电路简单，需要的驱动功率小。
③开关速度快，工作频率高。
④热稳定性优于GTR。
⑤电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。
MOS晶体管按导电沟道可分为P沟道和N沟道。
耗尽型——当栅极电压为零时漏源极之间就存在导电沟道。
增强型——对于N（P）沟道器件，栅极电压大于（小于）零时才存在导电沟道。
截止：漏源极间加正电源，栅源极间电压为零。
P基区与N漂移区之间形成的PN结J1反偏，漏源极之间无电流流过。
导电：在栅源极间加正电压U GS当U GS大于U T时，P型半导体反型成N型而成为反型层，该反型层形成N沟道而使PN 结J1消失，漏极和源极导电。
MOS晶体管的基本特性：1静态特性漏极电流I D和栅源间电压U GS的关系称为MOSFET的转移特性。
I D较大时，I D与U GS的关系近似线性，曲线的斜率定义为跨导g m。
2MOSFET的漏极伏安特性（即输出特性）可变电阻区（线性区）、恒流区（饱和区）、夹断区（截止区）3动态特性开通过程 a.开通延迟时间t d(on) b.上升时间t r c.开通时间t on——开通延迟时间与上升时间之和关断过程 a.关断延迟时间t d(off) b.下降时间t f c.关断时间t off——关断延迟时间和下降时间之和MOS晶体管的开关速度MOSFET的开关速度和C in充放电有很大关系。
可降低驱动电路内阻Rs减小时间常数，加快开关速度。
不存在少子储存效应，关断过程非常迅速。
开关时间在10~100ns之间，工作频率可达100kHz以上，是主要电力电子器件中最高的。
MOS晶体管为场控器件，静态时几乎不需输入电流。
但在开关过程中需对输入电容充放电，仍需一定的驱动功率。
开关频率越高，所需要的驱动功率越大。
MOS晶体管的主要参数除跨导g m、开启电压U T以及t d(on)、t r、t d(off)和t f之外还有：①饱和漏极电流I DSS：对于结型场效应管，在u GS=0V的情况下产生预夹断时的漏极电流定义为I DSS②直流输入电阻R GS(DC)：R GS(DC)等于栅-源电压与栅极电流之比③击穿电压——管子进入恒流区后，使i D骤然增大的u DS称为漏-源击穿电压U(BR)DS，u DS 超过此值会使管子损坏。
④最大漏极电流I DM——I DM是管子正常工作时漏极电流的上限值⑤栅源电压U GS—— UGS>20V将导致绝缘层击穿。
⑥极间电容——极间电容C GS、C GD和C DS工作原理N沟道和P沟道MOS晶体管的工作原理完全相同，只是偏置电压的极性和载流子的类型不同而已。
N沟道MOS管为例来分析其工作原理。
1 N沟道增强型MOS管其结构示意图见图2源极S图2 N沟道增强型MOS管结构示意图①U GS = 0漏源之间相当于两个背靠背的PN 结，无论漏源之间加何种极性电压，总是不导电。
②U DS = 0，0 < U GS < U GS(th)栅极金属层将聚集正电荷，它们排斥P型衬底靠近SiO2一侧的空穴，形成由负离子组成的耗尽层。
增大U GS 耗尽层变宽。
③U DS = 0，U GS≥U GS(th)由于吸引了足够多P型衬底的电子，会在耗尽层和SiO2 之间形成可移动的表面电荷层——反型层、N 型导电沟道。
U GS 升高，N 沟道变宽。
因为U DS = 0 ，所以I D = 0。
U GS(th)或U T为开始形成反型层所需的U GS，称开启电压④U DS对导电沟道的影响(U GS > U T)a.U DS < U GS– U T，即U GD = U GS– U DS > U T导电沟道呈现一个楔形。
漏极形成电流ID 。
b.U DS= U GS– U T，U GD = U T靠近漏极沟道达到临界开启程度，出现预夹断。
c.U DS > U GS– U T，U GD < U T由于夹断区的沟道电阻很大，U DS逐渐增大时，导电沟道两端电压基本不变，i D因而基本不变。
在U DS > U GS– U T时，对应于不同的u GS就有一个确定的i D 。
此时，可以把i D近似看成是u GS控制的电流源。
2．N沟道耗尽型MOS管制造过程中预先在二氧化硅的绝缘层中掺入正离子，这些正离子电场在P 型衬底中“感应”负电荷，形成“反型层”。
即使U GS = 0 也会形成N 型导电沟道。
N沟道耗尽型MOS管示意图见图3图3 N沟道耗尽型MOS管结构示意图①U GS = 0，U DS > 0，产生较大的漏极电流；②U GS < 0，绝缘层中正离子感应的负电荷减少，导电沟道变窄，i D减小；③U GS = U P , 感应电荷被“耗尽”，i D 0。
U P或U GS(off)称为夹断电压MOS晶体管的发展现状到目前为止，集成电路在性能和功能上的提高，基本上是简单地通过不断缩小器件尺寸和增大芯片面积来实现的。
器件尺寸的不断缩小，导致了电路性能的不断改善，以及电路密度的不断增加；而芯片尺寸的不断扩大，促使了电路功能的不断增多。
这两个方面的共同作用造就了这样的一个技术发展规律，即在集成电路的单个芯片上集成的元件数(集成电路的集成度)，每18个月增加一倍，特征尺寸缩小倍，而且集成电路的需求也以同样的速度增加。
这一规律首先由Intel公司的创始人之一Cordon Moore于1965年在《电子学》上总结出来，通常称为摩尔定律。
自从摩尔定律提出后，集成电路技术的发展一直精确地遵循这一定律。
美国半导体工业协会基于这一定律为将来集成电路的发展制定出了技术蓝图-ITRS(International Technology Roadmap for Semiconductor)。
按此蓝图，到2014年，MOS器件的特征尺寸将缩小到35 nm。
单个芯片上的晶体管数目将达到1011个以上。
事实上，在过去的40年里，集成电路工业取得的大部分成就只是通过采用一个简单的开关元件-MOS晶体管，一个同样简单的电路结构-CMOS，以及几类有限的材料-Si、SiO2、Al等实现的。
但现代集成电路中的MOS晶体管结构以及制作方法与30多年前相比基本没有太大的变化。
如果ITRS对将来15年集成电路的发展预测准确的话，许多基本的技术思想还将会同样地延续下去。