MOSFET基本认识及分类
常用场效应管的种类与识别
常用场效应管的种类与识别场效应管(Field Effect Transistor,FET)是一种半导体电子器件,主要用于放大和开关电路中。
根据FET的工作原理和结构不同,常用的场效应管主要有三种类型:结型场效应管(JFET)、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor FET,MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(Insulated-gate Bipolar Transistor,IGBT)。
下面将详细介绍这三种常用的场效应管以及它们的识别方法。
1.结型场效应管(JFET):结型场效应管是最早发展的一种场效应管,其结构简单,用途广泛。
根据导电型别的不同,可分为N沟道(N-Channel)和P沟道(P-Channel)两类。
结型场效应管的导通主要是通过沟道中的少数载流子进行的。
其主要特点包括输入电阻较高、噪声较低、电路稳定性好等。
JFET的识别方法:(1)引脚识别:JFET有三个引脚,即源极(source)、栅极(gate)和漏极(drain)。
可以使用万用表的电阻档位来测量两两引脚间的电阻大小,栅源电阻较大,约为数兆欧姆,漏源电阻较小,约为几千欧姆,可以根据这些特点来判断引脚的功能。
(2)标识识别:通常JFET上会有标志性的标识,例如“2N”或“BF”等,通过这些标识可以辨认出具体的型号和制造商。
(3)参数识别:可以通过查阅JFET的参数手册或型号手册,了解其具体的参数范围和特性,从而辨认出具体的JFET型号。
2.金属氧化物半导体场效应管(MOSFET):金属氧化物半导体场效应管是应用最为广泛的一种场效应管,也是目前集成电路中使用最多的晶体管。
根据栅极结构的不同,可以分为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET两种。
增强型MOSFET的导通需要在栅极上施加正电压,而耗尽型MOSFET的导通则需要在栅极上施加负电压。
MOSFET的识别方法:(1)引脚识别:MOSFET有三个引脚,即源极(source)、栅极(gate)和漏极(drain)。
场效应管基础知识很全
场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。
一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高(108W~109W)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
一、场效应管的分类场效应管分结型、绝缘栅型两大类。
结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
目前在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称MOS管(即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET);此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管,以及最近刚问世的πMOS 场效应管、VMOS功率模块等。
按沟道半导体材料的不同,结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。
若按导电方式来划分,场效应管又可分成耗尽型与增强型。
结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。
场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。
而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。
见下图。
二、场效应晶体管的型号命名方法现行场效应管有两种命名方法。
第一种命名方法与双极型三极管相同,第三位字母J代表结型场效应管,O代表绝缘栅场效应管。
第二位字母代表材料,D是P型硅,反型层是N沟道;C是N型硅P沟道。
例如,3DJ6D 是结型N沟道场效应三极管,3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。
第二种命名方法是CS××#,CS代表场效应管,××以数字代表型号的序号,#用字母代表同一型号中的不同规格。
例如CS14A、CS45G等。
三、场效应管的参数1、IDSS —饱和漏源电流。
MOSFET基础知识介绍
MOSFET基础知识介绍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,用于在电子电路中控制电流的流动。
它由金属氧化物半导体结构组成,具有高输入阻抗、低功耗和高电压承受能力等优点,因此在各种应用中广泛使用。
MOSFET的结构包括有源区、漏源区、栅极和绝缘层等部分。
有源区通常由P型半导体材料组成,而漏源区则是N型或P型半导体材料。
两个区域之间的绝缘层是一个非导电的氧化物层,通常是二氧化硅。
栅极是一个金属或多晶硅的电极,用于控制电流的流动。
MOSFET的工作原理基于栅极电压的控制。
当栅极电压为零或低于临界电压时,MOSFET处于截止状态,无法通过电流。
当栅极电压高于临界电压时,介质中的电场会引起有源区附近的载流子(电子或空穴)移动,形成导电路径。
这时,MOSFET处于饱和状态,可以通过电流。
MOSFET有两种常用的工作模式,分别是增强型和耗尽型。
在增强型MOSFET中,栅极电压高于临界电压时,会导致有源区中的载流子浓度增加,从而提高电流的导电能力。
而在耗尽型MOSFET中,栅极电压低于临界电压时,会减少有源区中的载流子浓度,从而减小电流的导电能力。
另一个重要的参数是漏极漏电流。
当MOSFET处于截止状态时,理想情况下应该没有电流通过,但实际上会存在微小的漏电流。
漏极漏电流越小,MOSFET的性能越好。
MOSFET还有一些特殊类型,例如增压型MOSFET和均衡型MOSFET。
增压型MOSFET通过增加外加电压来提高导电能力。
均衡型MOSFET则可以在两个有源区之间实现均衡的电流分布,以提高功率放大器的线性度。
MOSFET在各种应用中都有重要的作用。
在数字电路中,MOSFET可以作为开关使用,用于控制逻辑门和存储器等器件的操作。
在模拟电路中,MOSFET可以作为放大器使用,用于控制电压和电流的变化。
此外,MOSFET还常用于功率放大器、电源和开关模式电源等领域。
总而言之,MOSFET是一种重要的半导体器件,具有高输入阻抗、低功耗和高电压承受能力等优点。
MOS管介绍解读
MOS管介绍解读MOS管是一种双极性场效应晶体管(FET),也称为MOSFET(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)。
它是一种由金属层、氧化物层和半导体层构成的晶体管。
MOS管被广泛用于数字电路、模拟电路和功率放大器等应用中,因为它具有很高的开关速度、较低的功耗和较高的承受电压能力。
MOS管的工作原理是通过控制栅极电压来控制电流的流动。
当栅极电压为零时,MOS管处于关闭状态,没有电流流过。
当栅极电压增加到临界值以上时,MOS管进入开启状态,允许电流流过。
MOS管的导电能力主要取决于栅极电压与漏极电压之间的差异。
当栅极电压较高时,MOS管的导电性较好,电流流过的能力较大。
相反,当栅极电压较低时,MOS管的导电性较差,电流流过的能力较小。
MOS管有两种类型,分别是N沟道MOS管和P沟道MOS管。
它们的区别在于所使用的材料类型和电流流动方向。
N沟道MOS管使用N型半导体材料构成,通过负栅极电压来控制正电流的流动。
P沟道MOS管使用P型半导体材料构成,通过正栅极电压来控制负电流的流动。
这两种类型的MOS管可以用于不同的应用中,具体选择取决于电路设计和所需的电流极性。
与其他晶体管相比,MOS管具有许多优势。
首先,MOS管的开关速度较快,可以实现高频率的信号放大和处理。
其次,MOS管的功耗较低,因为它只需要很小的电压来控制电流流动。
此外,MOS管可以承受较高的电压,使其适用于高功率应用。
另外,MOS管具有良好的线性特性和温度稳定性,可以在不同的工作条件下提供稳定的性能。
MOS管还有一些应用注意事项。
首先,由于MOS管是压阻性器件,它的输入特性受到栅极电容的影响。
因此,在高频应用中,需要注意匹配负载和输入电容,以避免信号衰减和失真。
其次,MOS管还有最大额定电压和最大额定电流。
在设计电路时,需要确保不超过这些限制,以防止损坏MOS管。
最后,MOS管的工作温度范围也需要考虑,因为过高或过低的温度可能会影响性能和寿命。
MOSFET的分类与区别
:JFET是小信号器件,通态电阻大,常用于射频工作场合;MOSFET,特别是功率MOSFET,现在用于功率场合。
对于相同的电压和模片区域,P沟道的通态电阻更高,并且价格也更高。
所以绝大多数场合使用NMOS;当然,在一些高端驱动的场合,驱动PMOS 要简单的多。
虽然MOSFET常用于同步整理中,但不考虑体二极管MOSFET也是双向导通的——漏极到源极、源极到漏极都可以导通电流。
在门极和源极之间加一个电压就可以双向导通了。
在同步整流中,这个反向导通直接短路体二极管,因为电流和导通电阻RDSon远小于体二极管的压降。
MOSFET的损耗:MOSFET的损耗由三部分组成:导通损耗、开关损耗、及门极充电损耗;先讨论导通损耗。
导通损耗:当MOSFET全部导通时,漏源极之间存在一个电阻,这个损耗功率的大小取决于MOSFET流过的电流大小:P=I2RDSon。
但是,值得注意的是,这个电阻会随着温度的升高而增大(典型的关系是:R(T)=R(25℃)*1.007exp(T-25℃));因此要想知道MOSFET内部真是结温,就要计算出总的功率损耗,算出由此引起(乘以热阻)的温升是多少,然后,重新计算基于新的温度条件下的电阻值,反复如此计算,直到计算收敛为止。
注意,由于真实的热阻并不是很清楚,这种计算一次迭代就足够精确了。
如果一次迭代后不收敛,那么损耗功率可能已经超过器件的承受功率了。
关于RDon,你会发现“逻辑电平”FET存在不足,它们的门极阈值电压确实比普通FET要低,但是正常驱动时,它们的导通电阻较大。
典型逻辑电平的FET 在VGS为4.5V时RDon值可能是VGS为10V时的两倍。
门极充电损耗;虽然没有消耗在MOSFET内部,是由于MOSFET有一个等效的门极电容所引起的。
(不管消耗在器件上还是门极驱动电阻上。
)虽然电容和门极电压关系是极度非线性函数关系,许多器件手册上给出了门极电压达到一定电平值V 时总的门极电荷Qg。
电力MOSFET名词解释
电力MOSFET名词解释电力MOSFET是一种常见的功率半导体器件,也是现代电力电子学领域中的重要组成部分。
本文将对电力MOSFET的概念、特点、分类、应用以及未来发展趋势进行详细解释。
一、概念MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)是一种基于场效应原理的晶体管,属于半导体器件中的一类。
电力MOSFET是一种功率MOSFET,适用于高电压、高电流、高速开关和低功耗应用场景。
二、特点1.低开通电阻:电力MOSFET的开通电阻非常低,因此能够承受较高的电流和功率。
2.快速开关速度:电力MOSFET可在微秒级别内完成开关过程,具有快速响应的特点。
3.低静态功耗:电力MOSFET在关断状态下的静态功耗非常低,这意味着它能够在长时间的工作中节约能源。
4.高温工作能力:电力MOSFET能够在高温环境下稳定工作,适用于高温、高压、高功率的应用场景。
5.可靠性高:电力MOSFET具有较高的可靠性和稳定性,能够在长时间的工作中保持良好的性能。
三、分类电力MOSFET可根据不同的参数进行分类,主要包括以下几种:1.结构分类:电力MOSFET可分为N沟道和P沟道两种结构。
2.电压等级分类:电力MOSFET可分为低电压、中电压和高电压三种等级。
3.封装分类:电力MOSFET可分为TO-220、TO-247、D2PAK等不同的封装形式。
4.功率分类:电力MOSFET可分为低功率、中功率和高功率三种类型。
四、应用电力MOSFET在现代电力电子学中应用广泛,主要包括以下几个方面:1.电源开关:电力MOSFET可用于开关电源中,实现高效、稳定的电源开关。
2.电机驱动:电力MOSFET可用于电机驱动中,实现高效、精准的电机控制。
3.逆变器:电力MOSFET可用于逆变器中,实现直流到交流的转换和高效能源利用。
4.照明:电力MOSFET可用于LED驱动电路中,实现LED照明的高效、稳定。
MOS管初级入门详解MOSFET
MOS管初级⼊门详解MOSFETMOS管初级⼊门详解功率场效应晶体管MOSFET1.概述MOSFET的原意是:MOS(MetalOxideSemiconductor⾦属氧化物半导体),FET (FieldEffectTransistor场效应晶体管),即以⾦属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利⽤电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。
功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型(MetalOxideSemiconductorFET),简称功率MOSFET (PowerMOSFET)。
结型功率场效应晶体管⼀般称作静电感应晶体管(StaticInductionTransistor——SIT)。
其特点是⽤栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率⼩,开关速度快,⼯作频率⾼,热稳定性优于GTR,但其电流容量⼩,耐压低,⼀般只适⽤于功率不超过10kW的电⼒电⼦装置。
2.功率场效应晶体管MOSFET的结构和⼯作原理功率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。
2.1功率MOSFET的结构功率MOSFET的内部结构和电⽓符号如图1所⽰;其导通时只有⼀种极性的载流⼦(多⼦)参与导电,是单极型晶体管。
导电机理与⼩功率MOS管相同,但结构上有较⼤区别,⼩功率MOS管是横向导电器件,功率MOSFET⼤都采⽤垂直导电结构,⼜称为VMOSFET (VerticalMOSFET),⼤⼤提⾼了MOSFET器件的耐压和耐电流能⼒。
按垂直导电结构的差异,⼜分为利⽤V型槽实现垂直导电的VVMOSFET和具有垂直导电双扩散MOS结构的VDMOSFET(VerticalDouble-diffusedMOSFET),本⽂主要以VDMOS器件为例进⾏讨论。
mosFET 场效应管资料
场效应管的分类场效应管(FET)是一种电压控制电流器件。
其特点是输入电阻高,噪声系数低,受温度和辐射影响小。
因而特别使用于高灵敏度、低噪声电路中。
场效应管的种类很多,按结构可分为两大类:结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(IGFE T).结型场效应管又分为N沟道和P沟道两种。
绝缘栅场效应管主要指金属--氧化物--半导体场效应管(M OS管)。
MOS管又分为“耗尽型”和“增强型”两种,而每一种又分为N沟道和P沟道。
结型场效应管是利用导电沟道之间耗尽区的宽窄来控制电流的,输入电阻(105~1015)之间;绝缘栅型是利用感应电荷的多少来控制导电沟道的宽窄从而控制电流的大小,其输入阻抗很高(栅极与其它电极互相绝缘)。
它在硅片上的集成度高,因此在大规模集成电路中占有极其重要的地位。
场效应管的型号命名方法现行场效应管有两种命名方法。
第一种命名方法与双极型三极管相同,第三位字母J代表结型场效应管,O代表绝缘栅场效应管。
第二位字母代表材料,D是P型硅,反型层是N沟道;C是N型硅P沟道。
例如,3DJ6D是结型N沟道场效应三极管,3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。
第二种命名方法是CS××#,CS代表场效应管,××以数字代表型号的序号,#用字母代表同一型号中的不同规格。
例如CS14A、CS45G等。
1.增强型NMOS管s:Source 源极,d:Drain 漏极,g:Gate 栅极,B:Base 衬底,在P型衬底扩散上2个N 区,P型表面加S i O2绝缘层,在N 区加铝线引出电极。
2.增强型PMOS管在N型衬底上扩散上2个P 区,P型表面加S i O2绝缘层,在二个P 区加铝线引出电极。
PMOS与NMOS 管的工作原理完全相同,只是电流和电压方向不同。
3.增强型NMOS管的工作原理正常工作时外加电源电压的配置:(1)V GS=0, V DS=0:漏源间是两个背靠背串联的PN结,所以d-s间不可能有电流流过,即i D≈0。
MOS管基础知识
MOS管( MOSFET)基础知识:结构,特性驱动电路及应用MOS管( MOSFET)基础知识:结构,特性驱动电路及应用分析下面是我对MOSFET及MOSFET驱动电路基础的一点总结,其中参考了一些资料,非全部原创。
包括M OS管的介绍,特性,驱动以及应用电路。
1,MOS管种类和结构MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被制造成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。
至于为什么不使用耗尽型的MOS管,不建议刨根问底。
对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。
原因是导通电阻小,且容易制造。
所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。
下面的介绍中,也多以NMOS为主。
MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,这不是我们需要的,而是由于制造工艺限制产生的。
寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免,后边再详细介绍。
在MOS管原理图上可以看到,漏极和源极之间有一个寄生二极管。
这个叫体二极管,在驱动感性负载(如马达),这个二极管很重要。
顺便说一句,体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。
2,MOS管导通特性导通的意思是作为开关,相当于开关闭合。
NMOS的特性,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况(低端驱动),只要栅极电压达到4V或10V就可以了。
PMOS的特性,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况(高端驱动)。
但是,虽然PMOS可以很方便地用作高端驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在高端驱动中,通常还是使用NMOS。
3,MOS开关管损失不管是NMOS还是PMOS,导通后都有导通电阻存在,这样电流就会在这个电阻上消耗能量,这部分消耗的能量叫做导通损耗。
选择导通电阻小的MOS管会减小导通损耗。
场效应管
场效应管的基础知识场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。
一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高(108~109Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
一、场效应管的分类场效应管分结型、绝缘栅型两大类。
结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
目前在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称MOS管(即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET);此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管,以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。
按沟道半导体材料的不同,结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。
若按导电方式来划分,场效应管又可分成耗尽型与增强型。
结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。
二、场效应三极管的型号命名方法现行有两种命名方法:第一种命名方法与双极型三极管相同,第三位字母J代表结型场效应管,O代表绝缘栅场效应管。
第二位字母代表材料,D是P型硅,反型层是N沟道;C是N型硅P沟道。
例如,3DJ6D是结型N沟道场效应三极管,3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。
第二种命名方法是CS××#,CS代表场效应管,××以数字代表型号的序号,#用字母代表同一型号中的不同规格。
例如CS14A、CS45G等。
三、场效应管的参数场效应管的参数很多,包括直流参数、交流参数和极限参数,但一般使用时关注以下主要参数:1、I DSS—饱和漏源电流。
是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,栅极电压U GS=0时的漏源电流。
MOSFET基础知识介绍
(b)漏极特性 三个区:可变电阻区、 恒流区(或饱和区)、击穿区。
预夹断轨迹 击穿区 恒流区
UGS≥UGS(th) , 形 成 导 电沟道,随着 UGS 的增加, ID/mA ID 逐渐增大。
U GS I D I DO ( 1) 2 U GS ( th)
ID /mA
(当 UGS > UGS(th) 时)
FET基礎知識及電參數測試介紹
场效应三极管
只有一种载流子参与导电,且利用电场效应来控制 电流的三极管,称为场效应管,也称单极型三极管。 结型场效应管 场效应管分类 绝缘栅型场效应管
单极型器件(一种载流子导电); 特点
输入电阻高; 工艺简单、易集成、功耗小、体积小、 成本低。
结型场效应管
一、结构
D
(3) UDS = 0,UGS ≥ UGS(th)
S
G
N+ N 型沟道 P 型衬底 N+
D
由于吸引了足够多的电子,
B
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 。 UGS 升 高 , N 沟 道 变 宽 。 因 为 UDS=0,所以ID=0。
ID
VDD
G
P+
VDD
N
VGG
S IS
VGG
S IS
UGS < 0,UDG = |UGS (off)|, ID更小, 预夹断
UGS ≤UGS(th) ,UDG > |UGS(off) |, ID 0,夹断
(1) 改变 UGS ,改变了 PN 结中电场,控制了 ID ,故称场效应 管; (2)结型场效应管栅源之间加反向偏置电压,使 PN 反偏, 栅极基本不取电流,因此,场效应管输入电阻很高。
MOSFET详解
MOS管的基本知识
现在的高清、液晶、等离子电视机中开关电源部分除了采用了PFC技术外,在元器件上的开关管均采用性能优异的MOS管取代过去的大功率晶体三极管,使整机的效率、可靠性、故障率均大幅的下降。
由于MOS管和大功率晶体三极管在结构、特性有着本质上的区别,在应用上;驱动电路也比晶体三极管复杂,致使维修人员对电路、故障的分析倍感困难,此文即针对这一问题,把MOS管及其应用电路作简单介绍,以满足维修人员需求。
一、什么是MOS管
MOS管的英文全称叫MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),即金属氧化物半导体型场效应管,属于场效应管中的绝缘栅型。
因此,MOS管有时被称为绝缘栅场效应管。
在一般电子电路中,MOS管通常被用于放大电路或开关电路。
一文读懂场效应管的分类、结构以及原理
一文读懂场效应管的分类、结构以及原理场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管,是较新型的半导体材料,利用电场效应来控制晶体管的电流,因而得名。
它只有一种载流子参与导电的半导体器件,是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。
从参与导电的载流子来划分,它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。
从场效应管的结构来划分,它有结型场效应管和绝缘栅型场效应管之分。
1.结型场效应管(1)结型场效应管结构N沟道结型场效应管的结构如下图所示,它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结,形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。
两个P区即为栅极,N型硅的一端是漏极,另一端是源极。
结型场效应管的结构示意图(2)结型场效应管工作原理以N沟道为例说明其工作原理。
当VGS=0时,在漏、源之间加有一定电压时,在漏源间将形成多子的漂移运动,产生漏极电流。
当VGS《0时,PN结反偏,形成耗尽层,漏源间的沟道将变窄,ID将减小,VGS继续减小,沟道继续变窄,ID继续减小直至为0。
当漏极电流为零时所对应的栅源电压VGS称为夹断电压VGS (off)。
(3)结型场效应管特性曲线结型场效应管的特性曲线有两条,一是输出特性曲线(ID=f(VDS)| VGS=常量),二是转移特性曲线(ID=f(VGS)|VDS =常量)。
N沟道结型场效应管的特性曲线如下图所示。
(a)漏极输出特性曲线(b)转移特性曲线N沟道结型场效应管的特性曲线2. 绝缘栅场效应三极管的工作原理绝缘栅场效应三极管分为:耗尽型→N沟道、P沟道增强型→N沟道、P沟道(1)N沟道耗尽型绝缘栅场效应管结构N沟道耗尽型的结构和符号如下图(a)所示,它是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入了大量的金属正离子。
所以当VGS=0时,这些正离子已经感应出反型层,形成了沟道。
于是,只要有漏源电压,就有漏极电流存在。
当VGS》0时,将使ID进一步增加。
常用功率器件MOSFET的基础知识介绍
常用功率器件MOSFET的基础知识介绍MOSFET,即金属-氧化物半导体场效应晶体管,是一种常用的功率器件。
它广泛应用于电子系统、电源和各种电路中,用于控制、放大和开关电信号。
下面是关于MOSFET基础知识的介绍。
MOSFET由金属-氧化物-半导体结构组成。
它具有三个电极:栅极(Gate),源极(Source)和漏极(Drain)。
通过调节栅极上的电压,可以控制MOSFET的导通和截止。
MOSFET的工作原理是基于半导体中的场效应,利用电场控制电荷的通道。
MOSFET可以分为两种类型:N型MOSFET和P型MOSFET。
N型MOSFET 中,半导体材料的主要载流子是电子,而P型MOSFET中,主要载流子是空穴。
根据不同的应用需求,可以选择适合的MOSFET类型。
MOSFET的导通电压和电流特性由其栅极和漏极电压之间的关系决定。
当栅极和源极之间的电压增加到一定值时,形成了一个电子通道,电流可以通过MOSFET流动。
而当电压低于这个值时,通道将关闭,电流无法通过。
MOSFET的主要优点之一是高输入电阻。
由于栅极到绝缘层的电容很小,栅极输入信号的功耗很小。
另一个优点是低开关功耗。
与双极晶体管相比,MOSFET的开关速度更快,而且在关闭状态下消耗的功率更小。
MOSFET还有很多其他特性,如低电压操作、低噪声、高温操作能力等。
这些特性使得MOSFET在各种应用中具有广泛的用途。
在电子系统中,MOSFET可用作放大器、开关和电压控制器。
在放大器中,MOSFET可以增加电流的幅度和功率。
在开关电路中,MOSFET可用于控制电路的通断。
在电源中,MOSFET常用于稳压器和逆变器中。
为了保护MOSFET免受电压和电流的损坏,可以使用限流电阻、热敏电阻和电压变压器等保护电路。
此外,正确选择适合的散热器也是保证MOSFET稳定运行的关键。
总结起来,MOSFET是一种常用的功率器件,具有高输入电阻、低开关功耗和其他一些优点。
mosfet内部结构
MOSFET是金属-氧化物-半导体场效应晶体管的缩写,是一种利用电场控制半导体导电沟道的器件,广泛应用于集成电路、开关电源、电机驱动等领域。
MOSFET的内部结构如下:
1、MOSFET由一块低掺杂的衬底(p型或n型)为基础,上面形成两个高掺杂的区域(n+型或p+型),分别作为源极(S)和漏极(D)。
2、源极和漏极之间的区域称为沟道区,其导电性由栅极(G)的电压控制。
栅极是一层金属或多晶硅,与沟道区隔开一层绝缘的氧化层(SiO2)。
3、MOSFET的类型根据沟道区的极性和栅极电压的范围分为n沟道或p沟道,增强型或耗尽型。
增强型MOSFET需要栅极电压达到一定的开启电压才能形成导电沟道,而耗尽型MOSFET在栅极电压为零时就存在导电沟道。
4、MOSFET的工作原理是通过改变栅极电压来调节沟道区的电荷密度,从而控制沟道区的电阻和漏极电流。
当栅极电压足够大时,沟道区会形成反型层,即与衬底相反的极性,此时沟道区导电,MOSFET导通;当栅极电压足够小时,沟道区没有反型层,此时沟道区不导电,MOSFET截止。
mos场效应管分类
mos场效应管分类
MOS场效应管(MOSFET)是一种常用的半导体器件,它可以用来放大电信号、开关电路以及作为电压控制器件等。
MOSFET可以分为两种类型:增强型MOSFET和耗尽型MOSFET。
增强型MOSFET是一种常开型MOSFET,当栅极电压为零时,漏极和源极之间的导通电阻非常小,因此它可以用来作为开关电路。
当栅极电压为正时,会在栅极和漏极之间形成一个电场,这个电场会吸引电子,从而使漏极和源极之间的导通电阻变得更小。
因此,增强型MOSFET可以用来放大电信号。
耗尽型MOSFET是一种常闭型MOSFET,当栅极电压为零时,漏极和源极之间的导通电阻非常大,因此它不能用来作为开关电路。
当栅极电压为负时,会在栅极和漏极之间形成一个电场,这个电场会排斥电子,从而使漏极和源极之间的导通电阻变得更大。
因此,耗尽型MOSFET可以用来作为电压控制器件。
MOSFET还可以根据其结构分为两种类型:p型MOSFET和n型MOSFET。
p型MOSFET的基底是p型半导体,源极和漏极是n型半导体,栅极是金属。
n型MOSFET的基底是n型半导体,源极和漏极是p型半导体,栅极是金属。
总之,MOSFET是一种非常重要的半导体器件,它可以用来放大电信号、开关电路以及作为电压控制器件等。
MOSFET可以分为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET,以及p型MOSFET和n型MOSFET。
在实际应用中,我们需要根据具体的需求来选择合适的MOSFET。
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MOSFET基本认识及分类
来源:电源谷作者:Blash
MOSFET 是英文MetalOxide Semicoductor Field Effect Transistor 的缩写,译成中文是“金属氧化物半导体场效应管”。
它是由金属、氧化物(SiO2或SiN) 及半导体三种材料制成的器件。
按沟道半导体材料的不同,MOSFET 分为N 沟道和P 沟道两种。
按导电方式来划分,又可分成耗尽型与增强型。
耗尽型与增强型主要区别是在制造SiO2绝缘层中有大量的带电离子。
以P 型耗尽型MOSFET 为例,SiO2绝缘层中有大量的正离子,使在P 型衬底的界面上感应出较多的负电荷,即在两个N 型区中间的P 型硅内形成N 型导电沟道,所以在VGS =0 时,有VDS 作用时也有一定的ID(IDSS) ;当VGS 有电压时( 可以是正电压或负电压) ,改变感应的负电荷数量,从而改变ID 的大小。
VP 为ID =0 时的VGS ,称为夹断电压。
MOSFET 的种类与其导通特性如图1 所示:
图1 MOSFET 分类及导通特性
(a) N 沟道耗尽型(b) P 沟道耗尽型(c) N 沟道增强型(d) P 沟道增强型
功率MOSFET(Power MOSFET) 是指它能输出较大的工作电流( 几安到几十安) ,用于功率输出级的器件。
直到VMOSFET 工艺出现之后,才能制造出输出功率足够大的场效应管。
VMOS 场效应管(VMOSFET )简称VMOS 管或功率场效应管,其全称为V 型槽MOS 场效应管。
它是继MOSFET 之后新发展起来的高效、功率开关器件。
它不仅继承了MOS 场效应管输入阻抗高(≥ Ω )、驱动电流小(0.1 μ A 左右),还具有耐压高(最高可耐压1200V )、工作电流大(1.5A ~100A )、跨导线性好、开关速度快等优良特性。
因此在电压放大器(电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得广泛应用。
传统的MOS 场效应管的栅极、源极和漏极大致处于同一水平面的芯片上,其工作电流基本上是沿水平方向流动。
VMOS 管则不同,第一,金属栅极采用V 型槽结构;第二,具有垂直导电性。
由于漏极是从
芯片的背面引出,所以I D不是沿芯片水平流动,而是自重掺杂N+ 区(源极S )出发,经过P 沟道流入轻掺杂N- 漂移区,最后垂直向下到达漏极 D 。
因为流通截面积增大,所以能通过大电流。