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厦门P-CHANNELMOSFET设计

来源: 发布时间:2022年05月18日

场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而双极结型晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电。因此被称之为双极型器件。4、场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了 的应用。MOSFET在1960年由贝尔实验室(Bell Lab.)的D. Kahng和 Martin Atalla 实作成功,这种元件的操作原理和1947年萧克莱(William Shockley)等人发明的双载流子结型晶体管(Bipolar Junction Transistor,BJT)截然不同,且因为制造成本低廉与使用面积较小、高整合度的优势,在大型集成电路(Large-Scale Integrated Circuits,LSI)或是超大型集成电路(Very Large-Scale Integrated Circuits,VLSI)的领域里,重要性远超过BJT。MOSFET的尺寸变小意味著栅极面积减少,如此可以降低等效的栅极电容。厦门P-CHANNELMOSFET设计

单一MOSFET开关:当NMOS用来做开关时,其基极接地,栅极为控制开关的端点。当栅极电压减去源极电压超过其导通的临界电压时,此开关的状态为导通。栅极电压继续升高,则NMOS能通过的电流就更大。NMOS做开关时操作在线性区,因为源极与漏极的电压在开关为导通时会趋向一致。PMOS做开关时,其基极接至电路里电位高的地方,通常是电源。栅极的电压比源极低、超过其临界电压时,PMOS开关会打开。NMOS开关能容许通过的电压上限为(Vgate-Vthn),而PMOS开关则为(Vgate+Vthp),这个值通常不是信号原本的电压振幅,也就是说单一MOSFET开关会有让信号振幅变小、信号失真的缺点。厦门P-CHANNELMOSFET设计越小的MOSFET象征其通道长度减少,让通道的等效电阻也减少,可以让更多电流通过。

多晶硅导电性不如金属,限制了信号传递的速度。虽然可以利用掺杂的方式改善其导电性,但成效仍然有限。有些融点比较高的金属材料如:钨(Tungsten)、钛(Titanium)、钴(Cobalt)或是镍(Nickel)被用来和多晶硅制成合金。这类混合材料通常称为金属硅化物(silicide)。加上了金属硅化物的多晶硅栅极有著比较好的导电特性,而且又能够耐受高温制程。此外因为金属硅化物的位置是在栅极表面,离通道区较远,所以也不会对MOSFET的临界电压造成太大影响。在栅极、源极与漏极都镀上金属硅化物的制程称为“自我对准金属硅化物制程”(Self-Aligned Silicide),通常简称salicide制程。⒉ 当MOSFET的尺寸缩的非常小、栅极氧化层也变得非常薄时,例如编辑此文时 制程可以把氧化层缩到一纳米左右的厚度,一种过去没有发现的现象也随之产生,这种现象称为“多晶硅耗尽”。当MOSFET的反转层形成时,有多晶硅耗尽现象的MOSFET栅极多晶硅靠近氧化层处,会出现一个耗尽层(depletion layer),影响MOSFET导通的特性。

上海光宇睿芯微电子有限公司MOSFET日本命名法日本生产的半导体分立器件,由五至七部分组成。通常只用到个部分,其各部分的符号意义如下:部分:用数字表示器件有效电极数目或类型。0-光电(即光敏)二极管三极管及上述器件的组合管、1-二极管、2三极或具有两个pn结的其他器件、3-具有四个有效电极或具有三个pn结的其他器件、┄┄依此类推。第二部分:日本电子工业协会JEIA注册标志。S-表示已在日本电子工业协会JEIA注册登记的半导体分立器件。第三部分:用字母表示器件使用材料极性和类型。A-PNP型高频管、B-PNP型低频管、C-NPN型高频管、D-NPN型低频管、F-P控制极可控硅、G-N控制极可控硅、H-N基极单结晶体管、J-P沟道场效应管、K-N沟道场效应管、M-双向可控硅。第四部分:用数字表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号。两位以上的整数-从“11”开始,表示在日本电子工业协会JEIA登记的顺序号;不同公司的性能相同的器件可以使用同一顺序号;数字越大,越是近期产品。第五部分:用字母表示同一型号的改进型产品标志。A、B、C、D、E、F表示这一器件是原型号产品的改进产品。如2SK134为N沟道MOSFET,2SJ49为P沟道MOSFET。 MOSFET在线性区的压控电阻特性亦可在集成电路里用来取代传统的多晶硅电阻。

MOSFET需求增长源于物联网、3C产品、云端运算及服务器等的快速发展。MOSFET依照其“通道”的极性不同,可分为“N型”与“P型” 的两种类型,通常又称为NMOSFET与PMOSFET,简称包括NMOS、PMOS等。MOSFET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、IDSS—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UGS=0时的漏源电流。2、UP—夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚截止时的栅极电压。3、UT—开启电压。是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时的栅极电压。4、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。MOS电容的特性有哪些?厦门P-CHANNELMOSFET设计

MOSFET的重要部位有哪些?厦门P-CHANNELMOSFET设计

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UGS,栅极是绝缘的,所以不会有栅极电流流过。但栅极的正电压会将其下面P区中的空穴推开,而将P区中的少子—电子吸引到栅极下面的P区表面当UGS大于UT(开启电压或阈值电压)时,栅极下P区表面的电子浓度将超过空穴浓度,使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。值得一提的是采用平面式结构的功率MOSFET也并非不存在,这类元件主要用在高级的音响放大器中。平面式的功率MOSFET在饱和区的特性比垂直结构的MOSFET更好。垂直式功率MOSFET则取其导通电阻(turn-on resistance)非常小的优点,多半用来做开关切换之用。厦门P-CHANNELMOSFET设计

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