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深圳高压P管MOSFET技术参数

来源: 发布时间:2022年05月07日

过去数十年来,MOSFET的尺寸不断地变小。早期的集成电路MOSFET制程里,通道长度约在几个微米(micrometer)的等级。但是到了 的集成电路制程,这个参数已经缩小了几十倍甚至超过一百倍。2006年初,Intel开始以65纳米(nanometer)的技术来制造新一代的微处理器,实际的元件通道长度可能比这个数字还小一些。至90年代末,MOSFET尺寸不断缩小,让集成电路的效能 提升,而从历史的角度来看,这些技术上的突破和半导体制程的进步有著密不可分的关系。MOSFET的面积越小,制造芯片的成本就可以降低,在同样的封装里可以装下更高密度的芯片。深圳高压P管MOSFET技术参数

MOSFET的 :金属—氧化层—半导体电容gM—跨导。是表示栅源电压UGS—对漏极电流ID的控制能力,即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值。gM是衡量场效应管放大能力的重要参数。5、BUDS—漏源击穿电压。是指栅源电压UGS一定时,场效应管正常工作所能承受的 漏源电压。这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于BUDS。6、PDSM—最大耗散功率。也是一项极限参数,是指场效应管性能不变坏时所允许的 漏源耗散功率。使用时,场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量。7、IDSM— 漏源电流。是一项极限参数,是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过IDSM 。深圳高压P管MOSFET技术参数Vgs,栅源极较大驱动电压,这是MOSFET的一个极限参数。

整合MOSFET与BJT各自优点的制程技术:BiCMOS(Bipolar-CMOS)也越来越受欢迎。BJT元件在驱动大电流的能力上仍然比一般的CMOS优异,在可靠度方面也有一些优势,例如不容易被“静电放电”(ESD)破坏。所以很多同时需要复噪声号处理以及强大电流驱动能力的集成电路产品会使用BiCMOS技术来制作。随著半导体制造技术的进步,对于整合更多功能至单一芯片的需求也跟著大幅提升,此时用MOSFET设计模拟电路的另外一个优点也随之浮现。为了减少在印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)上使用的集成电路数量、减少封装成本与缩小系统的体积,很多原本 的类比芯片与数位芯片被整合至同一个芯片内。MOSFET原本在数位集成电路上就有很大的竞争优势,在类比集成电路上也大量采用MOSFET之后,把这两种不同功能的电路整合起来的困难度也 的下降。另外像是某些混合信号电路(Mixed-signal circuits),如类比/数位转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC),也得以利用MOSFET技术设计出效能更好的产品。

栅极氧化层漏电流增加栅极氧化层随著MOSFET尺寸变小而越来越薄,主流的半导体制程中,甚至已经做出厚度 有1.2纳米的栅极氧化层,大约等于5个原子叠在一起的厚度而已。在这种尺度下,所有的物理现象都在量子力学所规范的世界内,例如电子的穿隧效应(tunneling effect)。因为穿隧效应,有些电子有机会越过氧化层所形成的位能障壁(potential barrier)而产生漏电流,这也是 集成电路芯片功耗的来源之一。为了解决这个问题,有一些介电常数比二氧化硅更高的物质被用在栅极氧化层中。例如铪(Hafnium)和锆(Zirconium)的金属氧化物(二氧化铪、二氧化锆)等高介电常数的物质均能有效降低栅极漏电流。栅极氧化层的介电常数增加后,栅极的厚度便能增加而维持一样的电容大小。MOSFET的使用应该注意什么事项?

 在绝缘层和栅极界面上感应出正电荷,而在绝缘层和P型衬底界面上感应出负电荷。这层感应的负电荷和P型衬底中的多数载流子(空穴)的极性相反,所以称为“反型层”,这反型层有可能将漏与源的两N型区连接起来形成导电沟道。当VGS电压太低时,感应出来的负电荷较少,它将被P型衬底中的空穴中和,因此在这种情况时,漏源之间仍然无电流ID。当VGS增加到一定值时,其感应的负电荷把两个分离的N区沟通形成N沟道,这个临界电压称为开启电压(或称阈值电压、门限电压),用符号VT表示(一般规定在ID=10uA时的VGS作为VT)。当VGS继续增大,负电荷增加,导电沟道扩大,电阻降低,ID也随之增加,并且呈较好线性关系,如图3所示。此曲线称为转换特性。因此在一定范围内可以认为,改变VGS来控制漏源之间的电阻,达到控制ID的作用。由于这种结构在VGS=0时,ID=0,称这种MOSFET为增强型。另一类MOSFET,在VGS=0时也有一定的ID(称为IDSS),这种MOSFET称为耗尽型。它的结构如图4所示,它的转移特性如图5所示。VP为夹断电压(ID=0)。在一般分布式MOSFET元件中,通常把基极和源极接在一起,故分布式MOSFET通常为三端元件。深圳高压P管MOSFET技术参数

MOSFET计算系统的散热要求,可以选择栅极电荷QG比较小的功率MOSFET。深圳高压P管MOSFET技术参数

要使增强型N沟道MOSFET工作,要在G、S之间加正电压VGS及在D、S之间加正电压VDS,则产生正向工作电流ID。改变VGS的电压可控制工作电流ID。如图2所示。若先不接VGS(即VGS=0),在D与S极之间加一正电压VDS,漏极D与衬底之间的PN结处于反向,因此漏源之间不能导电。如果在栅极G与源极S之间加一电压VGS。此时可以将栅极与衬底看作电容器的两个极板,而氧化物绝缘层作为电容器的介质。当加上VGS时,在绝缘层和栅极界面上感应出正电荷,而在绝缘层和P型衬底界面上感应出负电荷。这层感应的负电荷和P型衬底中的多数载流子(空穴)的极性相反,所以称为“反型层”,这反型层有可能将漏与源的两N型区连接起来形成导电沟道。当VGS电压太低时,感应出来的负电荷较少,它将被P型衬底中的空穴中和,因此在这种情况时,漏源之间仍然无电流ID。当VGS增加到一定值时,其感应的负电荷把两个分离的N区沟通形成N沟道,这个临界电压称为开启电压(或称阈值电压、门限电压),用符号VT表示(一般规定在ID=10uA时的VGS作为VT)。深圳高压P管MOSFET技术参数

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