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杭州低壓P管MOSFET技術(shù)參數(shù)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-23

功率MOSFET的驅(qū)動(dòng)通常要求:觸發(fā)脈沖要具有足夠快的上升和下降速度;②開(kāi)通時(shí)以低電阻力柵極電容充電,關(guān)斷時(shí)為柵極提供低 電阻放電回路,以提高功率MOSFET的開(kāi)關(guān)速度;③為了使功率MOSFET可靠觸發(fā)導(dǎo)通,觸發(fā)脈沖電壓應(yīng)高于管子的開(kāi)啟電壓,為了防止誤導(dǎo)通,在其截止 時(shí)應(yīng)提供負(fù)的柵源電壓;④功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)關(guān)時(shí)所需驅(qū)動(dòng)電流為柵極電容的充放電電流,功率管極間電容越大,所需電流越大,即帶負(fù)載能力越大。功率MOSFET屬于電壓型控制器件,只要柵極和源極之間施加的電壓超過(guò)其閥值電壓就會(huì)導(dǎo)通。由于MOSFET存在結(jié)電容,關(guān)斷時(shí)其漏源兩端電壓的突然上升將會(huì)通過(guò)結(jié)電容在柵源兩端產(chǎn)生干擾電壓。常用的互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)電路的關(guān)斷回路阻抗小,關(guān)斷速度較快,但它不能提供負(fù)壓,故抗干擾性較差。為了提高電路的抗干 擾性,可在此種驅(qū)動(dòng)電路的基礎(chǔ)上增加一級(jí)有V1、V2、R組成的電路,產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓。MOSFET在導(dǎo)通時(shí)的通道電阻低,而截止時(shí)的電阻近乎無(wú)限大,所以適合作為模擬信號(hào)的開(kāi)關(guān)。杭州低壓P管MOSFET技術(shù)參數(shù)

MOSFET中米勒效應(yīng)分析:MOSFET中柵-漏間電容,構(gòu)成輸入(GS)輸出(DS)的反饋回路,MOSFET中的米勒效應(yīng)就形成了。幾乎所有的MOSFET規(guī)格書(shū)中,會(huì)給出柵極電荷的參數(shù)。柵極電荷讓設(shè)計(jì)者很容易計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電路開(kāi)啟MOSFET所需要的時(shí),Q=I*t間。例如一個(gè)器件柵極電荷Qg為20nC,如果驅(qū)動(dòng)電路提供1mA充電電流的話,需要20us來(lái)開(kāi)通該器件;如果想要在20ns就開(kāi)啟,則需要把驅(qū)動(dòng)能力提高到1A。如果利用輸入電容的話,就沒(méi)有這么方便的計(jì)算開(kāi)關(guān)速度了。杭州高壓P管MOSFET封裝采用MOSFET實(shí)現(xiàn)模擬電路不但可以滿足規(guī)格上的需求,還可以有效縮小芯片的面積,降低生產(chǎn)成本。

各種常見(jiàn)的MOSFET技術(shù):雙柵極MOSFET:雙柵極(dual-gate)MOSFET通常用在射頻(Radio Frequency,RF)集成電路中,這種MOSFET的兩個(gè)柵極都可以控制電流大小。在射頻電路的應(yīng)用上,雙柵極MOSFET的第二個(gè)柵極大多數(shù)用來(lái)做增益、混頻器或是頻率轉(zhuǎn)換的控制。耗盡型MOSFET,一般而言,耗盡型(depletion mode)MOSFET比增強(qiáng)型(enhancement mode)MOSFET少見(jiàn)。耗盡型MOSFET在制造過(guò)程中改變摻雜到通道的雜質(zhì)濃度,使得這種MOSFET的柵極就算沒(méi)有加電壓,通道仍然存在。如果想要關(guān)閉通道,則必須在柵極施加負(fù)電壓。耗盡型MOSFET較大的應(yīng)用是在“常閉型”(normally-off)的開(kāi)關(guān),而相對(duì)的,加強(qiáng)式MOSFET則用在“常開(kāi)型”(normally-on)的開(kāi)關(guān)上。

理解MOSFET的幾個(gè)常用參數(shù)VDS,即漏源電壓,這是MOSFET的一個(gè)極限參數(shù),表示MOSFET漏極與源極之間能夠承受的較大電壓值。需要注意的是,這個(gè)參數(shù)是跟結(jié)溫相關(guān)的,通常結(jié)溫越高,該值較大。RDS(on),漏源導(dǎo)通電阻,它表示MOSFET在某一條件下導(dǎo)通時(shí),漏源極之間的導(dǎo)通電阻。這個(gè)參數(shù)與MOSFET結(jié)溫,驅(qū)動(dòng)電壓Vgs相關(guān)。在一定范圍內(nèi),結(jié)溫越高,Rds越大;驅(qū)動(dòng)電壓越高,Rds越小。Qg,柵極電荷,是在驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下,柵極電壓從0V上升至終止電壓(如15V)所需的充電電荷。也就是MOSFET從截止?fàn)顟B(tài)到完全導(dǎo)通狀態(tài),驅(qū)動(dòng)電路所需提供的電荷,是一個(gè)用于評(píng)估MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)能力的主要參數(shù)。Id,漏極電流,漏極電流通常有幾種不同的描述方式。根據(jù)工作電流的形式有,連續(xù)漏級(jí)電流及一定脈寬的脈沖漏極電流。MOS電容的特性決定了MOSFET的操作特性。

柵極氧化層漏電流增加?xùn)艠O氧化層隨著MOSFET尺寸變小而越來(lái)越薄,主流的半導(dǎo)體制程中,甚至已經(jīng)做出厚度 有1.2納米的柵極氧化層,大約等于5個(gè)原子疊在一起的厚度而已。在這種尺度下,所有的物理現(xiàn)象都在量子力學(xué)所規(guī)范的世界內(nèi),例如電子的穿隧效應(yīng)(tunneling effect)。因?yàn)榇┧硇?yīng),有些電子有機(jī)會(huì)越過(guò)氧化層所形成的位能障壁(potential barrier)而產(chǎn)生漏電流,這也是 集成電路芯片功耗的來(lái)源之一。為了解決這個(gè)問(wèn)題,有一些介電常數(shù)比二氧化硅更高的物質(zhì)被用在柵極氧化層中。例如鉿(Hafnium)和鋯(Zirconium)的金屬氧化物(二氧化鉿、二氧化鋯)等高介電常數(shù)的物質(zhì)均能有效降低柵極漏電流。柵極氧化層的介電常數(shù)增加后,柵極的厚度便能增加而維持一樣的電容大小。降低高壓MOSFET導(dǎo)通電阻的原因:不同耐壓的MOSFET,其導(dǎo)通電阻中各部分電阻比例分布也不同。廈門低壓N管MOSFET晶體管

MOSFET的臨界電壓是由柵極與通道材料的功函數(shù)之間的差異來(lái)決定的 。杭州低壓P管MOSFET技術(shù)參數(shù)

為什么MOSFET的尺寸能越小越好?MOSFET的尺寸變小意味柵極面積減少,如此可以降低等效的柵極電容。此外,越小的柵極通常會(huì)有更薄的柵極氧化層,這可以讓前面提到的通道單位電阻值降低。不過(guò)這樣的改變同時(shí)會(huì)讓柵極電容反而變得較大,但是和減少的通道電阻相比,獲得的好處仍然多過(guò)壞處,而MOSFET在尺寸縮小后的切換速度也會(huì)因?yàn)樯厦鎯蓚€(gè)因素加總而變快。MOSFET的面積越小,制造芯片的成本就可以降低,在同樣的封裝里可以裝下更高密度的芯片。一片集成電路制程使用的晶圓尺寸是固定的,所以如果芯片面積越小,同樣大小的晶圓就可以產(chǎn)出更多的芯片,于是成本就變得更低了。杭州低壓P管MOSFET技術(shù)參數(shù)

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