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
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。
功率mosfet工作原理
功率mosfet工作原理
MOSFET是一种金属-氧化物-半导体场效应管。
它由源极、漏极和栅极组成。
栅极可以通过控制栅极电压来改变MOSFET 的导通状态。
MOSFET工作原理基于栅极电压的变化。
当栅极电压低于阈值电压时，MOSFET将保持关闭状态，不会导通。
而当栅极电压高于阈值电压时，MOSFET进入导通状态，电流可以从源极流向漏极。
在导通状态下，MOSFET的电阻非常小，可以实现高功率传输。
此时，栅极电压的变化可以显著影响MOSFET的导通能力。
通过调节栅极电压的大小，可以实现对MOSFET的功率控制。
具体来说，当栅极电压高时，MOSFET的导通能力强。
而当栅极电压低时，MOSFET的导通能力弱。
因此，通过调整栅极电压的大小，可以调节MOSFET的导通状态和功率传输能力。
功率MOSFET通常用于电源开关、功率放大器和电力转换等应用中。
它们具有快速开关速度和低开关损耗的优势，适用于高效能耗的电路设计。
同时，功率MOSFET还具有较低的驱动电流要求和较小的控制电压范围，使得它们易于集成到电路中，且易于控制。
这些特性使功率MOSFET成为现代电子设备中广泛应用的关键组件之一。
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。
mosfet基本工作原理
mosfet基本工作原理
场效应晶体管（MOSFET）是一种常用的电力器件，其基本工作原理是利用电场控制电流流动。
MOSFET由三个电极构成：源极（S）、栅极（G）和漏极（D）。
当电压施加在源极和漏极之间时，漏极和源极之间形成了一个电流通道。
这个通道是由两个特别掺杂的半导体材料——N型半导体（漏极和源极之间的区域）和P型半导体（通道区域）组成的。
当没有电压应用到栅极时，通道处于关闭状态，电流无法从源极流向漏极。
这是因为P型半导体的空穴和N型半导体的电
子互相结合形成一个正负电荷的屏障，阻止电流通过。
然而，一旦栅极施加了一个正电压，栅极下面的绝缘层上的电荷会产生一个电场。
这个电场会吸引P型半导体中的正空穴
或N型半导体中的负电子来到通道区域，从而消除了原本的
正负电荷屏障。
通道打开，允许电流从源极流向漏极。
通道的导电性与栅极电压有关，电压越高，通道电阻越小，电流流动越畅通。
因此，通过调整栅极电压，可以精确控制MOSFET的导通和截止状态，从而实现对电流的精确控制。
总结来说，MOSFET的基本工作原理是通过电场效应控制电
流的流动。
通过施加不同的电压到栅极，可以调整通道的电阻，进而控制电流的大小和流动方向。
mosfet特点
mosfet特点MOSFET（金属-氧化物-半导体场效应晶体管）是一种重要的半导体器件，具有许多特点，下面将详细介绍。
1.极高的输入阻抗：MOSFET的输入阻抗非常高，通常可以达到数百兆欧姆。
这个特点使得MOSFET能够轻松地将输入信号转换成电流或电压输出，同时减少了外部电路对其性能的影响。
2.低功耗：MOSFET在工作时的功耗非常低。
当MOSFET处于开启状态时，几乎没有漏电流，因此不会产生额外的能量消耗。
这使得MOSFET成为高效能的功率放大器和开关器件。
3.快速的开关速度：由于MOSFET的结构特点，其开关速度非常快。
通过调整栅极电压，可以控制MOSFET的导通和截止，从而实现快速的开关。
这种特点使得MOSFET广泛应用于高频和高速的电路中。
4.高的工作温度范围：MOSFET可以在较高的温度下正常工作，通常可以达到150℃以上，甚至更高。
这使得MOSFET适用于一些需要在恶劣环境中工作的应用，如汽车电子、工业控制和军事设备等。
5.可靠性高：由于MOSFET没有机械运动部件，不易受到物理损耗和磨损的影响，因此具有较高的可靠性。
此外，MOSFET结构简单，不容易发生故障，且不易受到尘埃、湿气和震动等外界因素的干扰。
6.小型化：MOSFET器件尺寸小，体积小，重量轻。
这使得MOSFET非常适合用于大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）中，可以在一个芯片上集成大量的MOSFET，从而提高整体性能和密度。
7.低噪声：MOSFET内部没有机械振动和滑动接触等噪声源，因此噪声较小。
这使得MOSFET非常适合用于低噪声放大器和高灵敏度的电路中。
8.宽广的应用：MOSFET被广泛应用于各种电子设备和系统中。
例如，它可以用于功率放大器、开关电源、驱动电路、调制解调器、放大器、放大电路、模拟开关、温度传感器等。
总的来说，MOSFET具有很多优点，如高输入阻抗、低功耗、快速开关速度、高工作温度范围、高可靠性、小型化、低噪声和广泛的应用等。
MOSFET_MOS管特性参数的理解
MOSFET_MOS管特性参数的理解MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种常用的半导体器件，具有较高的性能和功耗优势。
了解MOSFET的特性参数对于设计和应用电子电路至关重要。
下面将从基本结构、特性参数和其理解等方面进行详细阐述。
MOSFET 的基本结构如下：它由源极、漏极、栅极和底座四个引脚组成，其中源极(source)和漏极(drain)与半导体结成二极管，栅极(gate)则是介质氧化铝上的金属引脚。
其中金属层和介质氧化铝之间的结构形成了场效应管，因此被称为MOS管。
接下来是几个关键的特性参数：1. 阈值电压：阈值电压（Threshold Voltage，简称Vth）是MOSFET 的一个重要参数，它表示了在栅极和漏极之间形成导电路径的最低电压。
当栅极电压高于Vth 时，MOSFET 开始工作并形成导通通道。
2. 饱和电流：饱和电流（Saturation Current，简称Isat）是指在MOSFET 处于饱和工作区时的漏极电流，也称为最大漏极电流。
在饱和区，漏极电流与栅极电压成非线性关系。
3. 输出电导：输出电导（Output Conductance，简称gds）表示了MOSFET 在饱和状态时，输出电流变化对栅极漏极电压的敏感程度。
较高的输出电导意味着MOSFET 在饱和区的输出电流更敏感，从而使其在放大器等应用中更可靠。
4. 线性区增益：线性区增益（Linear Region Gain，简称gm）表示MOSFET 在线性工作区时，输入阻抗和输出阻抗间的关系。
该参数也可以用来衡量MOSFET 对输入信号的放大能力。
5. 输出电容：输出电容（Output Capacitance，简称Coss）表示栅极和漏极之间的电容。
这个电容会导致MOSFET 在高频应用中的频率响应减弱，影响其性能。
以上只是几个主要的特性参数，实际上MOSFET 还有很多其他的参数，如输入电容（Input Capacitance）、迁移率（Mobility）、开启延迟（Turn-on Delay）和反向转移电容（Reverse Transfer Capacitance）等。
MOSFET参数
MOSFET参数金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）是一种常见的半导体器件，广泛应用于电子设备中。
MOSFET参数是指对MOSFET进行电性能评估和描述的一系列参数。
下面将详细介绍MOSFET的一些重要参数。
1. 阈值电压（Vth）：阈值电压是MOSFET的一个重要参数，它决定了其在工作时是否导通。
Vth是指当栅极电压与源极电压之间的电位差超过阈值电压时，MOSFET开始导通。
2.负阈值N沟道型MOSFET（nMOSFET）和正阈值P沟道型MOSFET （pMOSFET）：这两种类型的MOSFET有不同的阈值电压。
nMOSFET的导通需要栅极电位比源极电位高于阈值电压，pMOSFET则需要栅极电位低于源极电位。
3.文氏轨迹：文氏轨迹是MOSFET的输出特性曲线，在静态模式下绘制。
它描述了输出电流与输入电压之间的关系。
文氏轨迹可以用来评估MOSFET的效率和线性度。
4.饱和区和线性区：MOSFET的工作状态可以分为饱和区和线性区两个阶段。
在饱和区，MOSFET导通，并且输出电流受限；而在线性区，输出电流与输入电压成正比。
5. 输出电阻（Rout）：输出电阻是指MOSFET的输出端口对外界的电阻。
它决定了MOSFET的输出电流随输入电压变化的速率。
6. 开关时间（Ton和Toff）：开关时间是指MOSFET从关断状态到导通状态的时间（Ton），以及从导通状态到关断状态的时间（Toff）。
这些时间参数是衡量MOSFET开关速度的重要指标。
7. 漏电流（Idss）：漏电流是指MOSFET在关断状态下的最大漏电流。
它是评估MOSFET绝缘性能的参数。
8.切换损失：切换损失是MOSFET在开关过程中消耗的能量。
它是由开关时间和开关电压产生的。
9. 最大漏源结电压（Vds max）：最大漏源结电压是MOSFET能够承受的最大电压。
超过这个电压，会导致器件损坏。
10.耗散功率（Pd）：耗散功率是指MOSFET在工作过程中消耗的功率。
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。
mosfet发展历程
mosfet发展历程MOSFET发展历程MOSFET，即金属-氧化物-半导体场效应晶体管，是现代电子器件中最重要的元件之一。
它广泛应用于各种电子设备中，包括计算机、手机、电视等。
本文将围绕MOSFET发展历程展开讨论。
1. MOSFET的概念和原理MOSFET是一种三端器件，由金属-氧化物-半导体结构组成。
它的基本原理是通过控制栅极电压来控制源极与漏极之间的电流。
当栅极电压为正时，形成正向电场，使得沟道区域导电；当栅极电压为负时，形成反向电场，沟道区域截断，电流无法通过。
这种电场控制的特性使得MOSFET具有高度可控性和低功耗特点。
2. MOSFET的早期发展MOSFET的概念最早由美国贝尔实验室的工程师John Atalla和Dawon Kahng于1959年提出。
他们利用氧化硅作为绝缘层，将金属电极与半导体材料分离，成功实现了可控的场效应晶体管。
这一发明奠定了MOSFET的基础，并为后来的研究提供了方向。
3. 早期MOSFET的特点和应用早期的MOSFET主要采用P型半导体材料，结构简单，工艺成熟。
它具有低功耗、高输入阻抗和较快的开关速度等优点，被广泛应用于数字电路中。
同时，MOSFET也被用于模拟电路中，如放大器和开关电路。
4. MOSFET的不断改进随着技术的进步，MOSFET不断进行改进和优化。
1963年，西屋电气公司的工程师Frank Wanlass提出了CMOS（互补金属-氧化物-半导体）结构，利用P型和N型半导体材料的互补特性，进一步降低功耗和提高集成度。
CMOS结构的出现，为后来的微电子技术发展奠定了基础。
5. MOSFET在微电子中的应用随着微电子技术的迅速发展，MOSFET在集成电路中得到了广泛应用。
CMOS技术成为当今集成电路制造的主流工艺，它具有低功耗、高集成度和稳定性好等优点。
MOSFET的尺寸不断缩小，功耗降低，性能提升，为现代电子设备的发展提供了强大的支持。
6. MOSFET的发展趋势随着电子技术的不断进步，MOSFET的发展也在不断演进。
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。
mosfet相关标准
mosfet相关标准一、mosfet概述金属-氧化物半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，简称mosfet）是一种广泛应用的半导体器件，具有高频率、高功率密度、高可靠性等优点。
mosfet的工作原理是基于半导体材料的能带理论，通过控制栅极电压来调节漏极电流，从而实现放大、开关、整流等功能。
二、mosfet性能参数1.电压参数mosfet的电压参数包括开启电压、阈值电压、击穿电压等。
开启电压是指mosfet从截止状态到导通状态所需的最低栅极电压；阈值电压是指mosfet从导通状态到截止状态所需的最低栅极电压；击穿电压是指mosfet能够承受的最大漏极电压。
2.电流参数mosfet的电流参数包括漏极电流、栅极电流、源极电流等。
漏极电流是指mosfet在导通状态下流过的最大电流；栅极电流是指mosfet在开关过程中流过的电流；源极电流是指mosfet在导通状态下源极与漏极之间的电流。
3.时间参数mosfet的时间参数包括开关时间、上升时间、下降时间等。
开关时间是指mosfet从导通状态到截止状态或从截止状态到导通状态所需的时间；上升时间是指mosfet的漏极电流从零增加到最大值所需的时间；下降时间是指mosfet 的漏极电流从最大值减小到零所需的时间。
4.热参数mosfet的热参数包括热阻、结温等。
热阻是指mosfet在工作过程中产生的热量与散热面积之间的比值；结温是指mosfet在工作过程中芯片内部的温度。
三、mosfet设计标准1.结构设计mosfet的结构设计需要考虑器件的稳定性、可靠性、性能等方面。
一般来说，mosfet的结构包括栅极、源极、漏极和氧化物绝缘层等部分。
其中，栅极的设计需要考虑控制能力的强弱，源极和漏极的设计需要考虑电流的流通能力，氧化物绝缘层的设计需要考虑绝缘性能的好坏。
2.材料选择mosfet的材料选择需要考虑材料的导电性能、稳定性、可靠性等方面。
MOSFET工作原理与应用
MOSFET工作原理与应用MOSFET，即金属-氧化物-半导体场效应管，是一种非常重要的半导体器件。
它通过控制栅极电压来控制导通通道的宽度，从而实现电流的调控。
MOSFET具有功耗低、体积小、响应速度快等优点，广泛应用于数码电子产品、通信设备、电源管理、医疗设备等领域。
本文将介绍MOSFET的工作原理和应用。
一、MOSFET的工作原理当栅极施加正电压时，产生电场使得基片中的杂质在栅极和基片之间形成一个“开状”n型或p型导电区域，即沟道。
沟道上方的氧化层与栅极之间形成了一个电容，称为栅电容。
当沟道导电区域扩展到源、漏极时，MOSFET处于导通状态。
在导通状态下，源极、漏极之间的电压差驱动电流流过导电区域。
当栅极施加负电压时，基片上的沟道收缩，导电能力减弱，使得源、漏极之间的电流减小。
当栅极电压继续降低，最终使得沟道消失，MOSFET处于截止状态。
在截止状态下，源极、漏极之间不存在导电路径，MOSFET处于高阻态。
通过加入掺杂物和改变材料的性质，可以实现不同类型（n型或p型）的MOSFET。
同时，栅电极和源、漏极之间的电压控制导通通道的开关，实现对电流的控制。
二、MOSFET的应用1.模拟放大器：MOSFET可以作为模拟放大器的关键元件，将输入信号放大为输出信号。
由于MOSFET具有高输入电阻和低噪声，因此在音频放大器、射频放大器等领域得到广泛应用。
2.数字电路：由于MOSFET具有体积小、功耗低的特点，被广泛应用于数字电路中。
MOSFET可以作为开关，实现逻辑门、存储器和微处理器等数字电路的功能。
MOSFET还可用于集成电路中的真值表达式的实现、时钟和存储器的控制等。
3.电源管理：MOSFET可以用作开关稳压器（PWM控制），实现高效率的电源管理。
通过对MOSFET的开关控制，可以实现电流的调节和电能的转换。
在电源管理应用中，MOSFET常常与其他电子元件（如电感、电容）组合使用，实现电源的变换和精准控制。
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的主要参数
mosfet的主要参数MOSFET的主要参数MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种常用的半导体器件，具有广泛的应用领域。
了解MOSFET的主要参数对于正确选择和应用这种器件至关重要。
本文将介绍MOSFET的几个重要参数，并对其进行详细阐述。
1. 阈值电压（Threshold Voltage）阈值电压是MOSFET的一个重要参数，表示在控制端（Gate）施加的电压达到使器件开始导通的临界点。
阈值电压的大小取决于MOSFET 的工艺和设计参数，通常用符号Vth表示。
较低的阈值电压意味着更容易控制MOSFET的导通和截止状态。
2. 最大漏极电流（Maximum Drain Current）最大漏极电流是指在特定工作条件下，MOSFET能够承受的最大漏极电流。
这个参数对于选择适当的工作范围和外部电路的设计至关重要。
通常用符号Idmax表示。
3. 导通电阻（On-Resistance）导通电阻是指当MOSFET处于导通状态时，漏极和源极之间的电阻。
导通电阻的大小直接影响到MOSFET的导通损耗和功率效率。
较低的导通电阻意味着更高的导通效率。
通常用符号Rds(on)表示。
4. 漏极-源极电压（Drain-Source Voltage）漏极-源极电压是指MOSFET允许的最大漏极电压。
超过这个电压，MOSFET可能会发生击穿或损坏。
正确选择MOSFET时，需要确保其漏极-源极电压能够满足实际应用中的需求。
通常用符号Vds表示。
5. 开关时间（Switching Time）开关时间是指MOSFET从导通到截止（或相反）的时间。
开关时间的大小对于高频应用和快速开关电路至关重要。
较短的开关时间可以提高系统的响应速度和效率。
6. 峰值电流（Peak Current）峰值电流是指MOSFET在开关过程中可能达到的最大电流值。
在一些特殊应用中，需要确保MOSFET能够承受瞬态过电流而不损坏。
7. 耗散功率（Power Dissipation）耗散功率是指MOSFET在工作过程中产生的热量。
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
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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。
动态特性：MOS管在导通与截止两种状态发生转换时同样存在过渡过程，但其动态特性主要取决于与电路有关的杂散电容充、放电所需的时间，而管子本身导通和截止时电荷积累和消散的时间是很小的。
下图给出了一个NMOS管组成的电路及其动态特性示意图。
图 MOS管等效电路及动态特性当输入电压u i由高变低，MOS管由导通状态转换为截止状态时，电源U DD 通过R D向杂散电容C L充电，充电时间常数τ1=R D C L。
所以，输出电压u o要通过一定延时才由低电平变为高电平；当输入电压ui由低变高，MOS管由截止状态转换为导通状态时，杂散电容CL 上的电荷通过rDS进行放电，其放电时间常数τ2≈r DS C L。
可见，输出电压U o也要经过一定延时才能转变成低电平。
但因为r DS 比RD小得多，所以，由截止到导通的转换时间比由导通到截止的转换时间要短。
由于MOS管导通时的漏源电阻rDS 比晶体三极管的饱和电阻rCES要大得多，漏极外接电阻RD 也比晶体管集电极电阻RC大，所以，MOS管的充、放电时间较长，使MOS管的开关速度比晶体三极管的开关速度低。
不过，在CMOS电路中，由于充电电路和放电电路都是低阻电路，因此，其充、放电过程都比较快，从而使CMOS 电路有较高的开关速度。
N 沟道增强型MOS 管的开关特性在MOS 集成电路中，为了使电路前后两级的高低电平范围能大致相同，一般都采用增强型MOS 管作为开关工作管。
由于PMOS 集成电路的工艺较容易，它的产品较早问世，但从概念的叙述来说，由于NMOS 各极所加电压均是正值，分析较为直观。
所以，一般都以NMOS 为例去分析MOS 集成电路的组成及工作原理。
PMOS 电路只是电压极性相反，分析的思路完全相同。
一、NMOS 管的开关作用N 沟道增强型绝缘栅场效应管的结构如图11-28(a )所示。
该类场效应管以一块掺杂浓度较低、电阻率较高的P 型硅半导体薄片作为衬底，利用扩散工艺制作两个高掺杂的N +区，然后在P 型硅表面制作一层很薄的二氧化硅绝缘层，并在二氧化硅的表面及两个N +区的表面上分别安置三个金属铝电极—栅极G(Gate )、源极S(Source )、漏极(Drain )，就成了N 沟道MOS 管。
通常将衬底与源极接在一起使用。
这样，栅极和衬底各相当于一个板极，中间是绝缘层，形成电容。
当栅—源电压变化时，将改变衬底靠近绝缘层处感应电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。
由于栅极与源极、漏极均无电接触，故称“绝缘栅极”，图11-28(b )是N 沟道增强型绝缘栅场效应管的代表符号，图11-28(c )是P 沟道增强型绝缘栅场效应管的代表符号，图11-28(d )也给出N 沟道耗尽型绝缘栅场效应管的代表符号。
MOS 管是一个受输入电压控制的器件。
由于“绝缘栅极”，所以输入电阻很大（1010Ω以上），输入电流可以看作为零。
金属铝B(a )N 沟道结构示意图 (b )N 沟道增强型 (c )P 沟道增强型 (d )N 沟道耗尽型图11-28 绝缘栅场效应管的结构及符号工作原理：当栅极—源极之间不加电压时，漏极—源极之间是两只背向的PN 结，不存在导电沟道，因此，即是漏极—源极之间加上电压，也不会有漏极电流。
当u DS =0且u GS >0时，由于二氧化硅的存在，栅极电流为零。
但是栅极金属层将聚集正电荷，它们排斥P 型衬底靠近二氧化硅一侧的空穴，使之剩下不能移动的负离子区，形成耗尽层，如图11-29(a )所示。
当u GS 增大时，一方面耗尽层增宽，另一方面将衬底的自由电子吸引到耗尽层与绝缘层之间，形成一个N 型薄层，称为反向层，如图11-29(b )所示。
这个反向层就构成了漏极—源极的导电沟道。
使沟道刚刚形成的栅极—源极电压称为开启电压(threshold voltage )U T 。
u GS 越大，反向层越厚，导电沟道电阻越小。
当u GS 是大于U T 的确定值时，若在D —S 之间加正向电压，则将产生一定的漏极电流。
即u DS 较小时，u DS 的增大使i D 线性增大，沟道沿源极—漏极方向逐渐变窄。
一旦u DS 增大到使u GD =U T （即u GD =u GS –U T ）时，沟道在漏极一侧出现夹断点，称为预夹断。
如果u DS 继续增大，夹断区随之延长。
而且u DS 增大部分几乎全部用于克服夹断区对漏极电流的阻力。
从外部看，i D 几乎不因u DS 的增大而变化，管子进入恒流区，i D 几乎仅决定于u GS 。
在u DS >u GS –U T 时，对应于每一个u GS 就有一个确定的i D 。
此时，可将i D 视为(a )耗尽层形成 (b )导电沟道的形成图11-29 u DS =0时u GS 对导电沟道的影响(a )u DS <u GS -U T (b ) u DS =u GS -U T (c ) u DS >u GS -U T图11-30 u GS 大于U T 的某一值时u DS 对i D 的影响电压u GS 控制的电流源。
特性曲线与电流方程：图11-31(a )、(b )所示分别为N 沟道增强型MOS 管的转移特性和输出特性曲线，它们之间的关系见图中标注。
与三极管的输出特性曲线一样，MOS 管的输出特性也有三个工作区域：可变电阻区、恒流区及夹断区，如图中所标注。
漏极电流i D 与栅—源电压u GS 的近似关系式为：21⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=T GS DO D U u I i其中I DO 是u GS =2U T 时的i D 。
从N 沟道增强型绝缘栅场效应管的转移特性知，只有当输入端栅源电压U GS 的值大于管子的开启电压U T 的值时，漏极和源极之间才能形成导电沟道，并在漏源间正向电压u DS 的作用下，与外电路闭合，有漏极电流i D 流过MOS 管的漏源端。
因此，如图11-32(a )的NMOS 管开关电路（为了便于同学与已学过的NPN 三极管进行比较理解，我们采用11-32b 的简化开关电路），只要输入电压u i >U T 时，MOS 管导通，若漏极电阻R D >>r on (MOS 管的导通电阻)，on on D DDo r r R U U +=，输出为低电平，相当于开关闭合。
当u i <U T 时，MOS 管截止，i D ≈0，输出u o 为高电平，相当于开关断开，其输出电压近似为U DD 。
这样，漏源间就成了被栅极控制的电子开关。
（严格地说，MOS 管工作在开关状态时，u i 的值除大于U T 外，还应同时满足栅漏电压u GD >U T ，使MOS 管工作在漏I I U TTu GS DS(a ) 转移特性 (b ) 输出特性11-31 N 沟道增强性MOS 管的特性曲线极特性的恒流区）。
二、NMOS 管的开关时间NMOS 管工作时，管内只有一种载流子—电子参与导电，因此没有双极性晶体管饱和工作时有存储电荷效应的问题，这正是开关时间上MOS 电路优于晶体管电路的方面。
但是相对来说，NMOS 管工作时，其导通电阻r on （几百欧）要比双极性晶体管饱和工作时大，为了能够得到所要求的输出低电平的值，漏极负载电阻R D 的值要大于r on 的值10~20倍以上，这样，当考虑输出端的负载电容C o （包括下一级MOS 管的输入电容和分布电容）时，NMOS 管从导通转为截止，负载电容C o 的充电时间将很大。
例如，R D =100K Ω，C o =1pF ，充电时间常数ns C R o D 10010110100123=⨯⨯⨯==-τ，这就使得MOS 电路在开关时间上一般要比晶体管电路大。
1.4 MOSFET 极性判断1.判定栅极G将万用表拨至R×1k 档（说明是模拟万用表）分别测量三个管脚之间的电阻。
若发现某脚与其字两脚的电阻均呈无穷大，并且交换表笔后仍为无穷大，则证明此脚为G 极，因为它和另外两个管脚是绝缘的。
2．判定源极S 、漏极D由图1可见，在源-漏之间有一个PN 结，因此根据PN 结正、反向电阻存在差异，可识别S 极与D 极。
用交换表笔法测两次电阻，其中电阻值较低（一般为几千欧至十几千欧）的一次为正向电阻，此时黑表笔（+）的是S 极，红表笔（-）接D 极。
（模拟万用表）1.5 开关电源基础1.5.1开关电源的基本控制原理（一）．开关电源的控制结构：一般地，开关电源大致由输入电路、变换器、控制电路、输出电路四个主体组成。
如果细致划分，它包括：输入滤波、输入整流、开关电路、采样、基准电源、比较放大、震荡器、V/F 转换、基极驱动、输出整流、输出滤波电路等实际的开关电源还要有保护电路、功率因素校正电路、同步整流驱动电路及其它一些辅助电路等。