柵極氧化層隨著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。而較厚的柵極氧化層又可以降低電子透過(guò)穿隧效應(yīng)穿過(guò)氧化層的機(jī)率，進(jìn)而降低漏電流。不過(guò)利用新材料制作的柵極氧化層也必須考慮其位能障壁的高度，因?yàn)檫@些新材料的傳導(dǎo)帶（conduction band）和價(jià)帶（valence band）和半導(dǎo)體的傳導(dǎo)帶與價(jià)帶的差距比二氧化硅?。ǘ趸璧膫鲗?dǎo)帶和硅之間的高度差約為8ev），所以仍然有可能導(dǎo)致柵極漏電流出現(xiàn)。MOSFET在數(shù)字電路上應(yīng)用的大優(yōu)勢(shì)是對(duì)直流（DC）信號(hào)而言，MOSFET的柵極端阻抗為無(wú)限大。西安低壓N管MOSFET封裝

隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)于整合更多功能至單一芯片的需求也跟著大幅提升，此時(shí)用MOSFET設(shè)計(jì)模擬電路的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)也隨之浮現(xiàn)。為了減少在印刷電路板（Printed Circuit Board,PCB）上使用的集成電路數(shù)量、減少封裝成本與縮小系統(tǒng)的體積，很多原本 的類比芯片與數(shù)位芯片被整合至同一個(gè)芯片內(nèi)。MOSFET原本在數(shù)位集成電路上就有很大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在類比集成電路上也大量采用MOSFET之后，把這兩種不同功能的電路整合起來(lái)的困難度也 的下降。另外像是某些混合信號(hào)電路（Mixed-signal circuits），如類比/數(shù)位轉(zhuǎn)換器（Analog-to-Digital Converter,ADC），也得以利用MOSFET技術(shù)設(shè)計(jì)出效能更好的產(chǎn)品。無(wú)錫低壓N+PMOSFET設(shè)計(jì)MOSFET較大的應(yīng)用是在“常閉型”的開(kāi)關(guān)，而相對(duì)的，加強(qiáng)式MOSFET則用在“常開(kāi)型”的開(kāi)關(guān)上。

如何選擇用于熱插拔的MOSFET？當(dāng)電源與其負(fù)載突然斷開(kāi)時(shí)，電路寄生電感元件上的大電流擺動(dòng)會(huì)產(chǎn)生巨大的尖峰電壓，對(duì)電路上的電子元件造成十分不利的影響。與電池保護(hù)應(yīng)用類似，此處MOSFET可以將輸入電源與其他電路隔離開(kāi)來(lái)。但此時(shí)，F(xiàn)ET的作用并不是立即斷開(kāi)輸入與輸出之間的連接，而是減輕那些具有破壞力的浪涌電流帶來(lái)的嚴(yán)重后果。這需要通過(guò)一個(gè)控制器來(lái)調(diào)節(jié)輸入電壓（VIN）和輸出電壓（VOUT）之間MOSFET上的柵源偏壓，使MOSFET處于飽和狀態(tài)，從而阻止可能通過(guò)的電流。

MOSFET的重要部位：金屬—氧化層—半導(dǎo)體電容，金屬—氧化層—半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)MOSFET在結(jié)構(gòu)上以一個(gè)金屬—氧化層—半導(dǎo)體的電容為重要，氧化層的材料多半是二氧化硅，其下是作為基極的硅，而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結(jié)構(gòu)正好等于一個(gè)電容器（capacitor），氧化層扮演電容器中介電質(zhì)（dielectric material）的角色，而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數(shù)（dielectric constant）來(lái)決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個(gè)端點(diǎn)。MOSFET在線性區(qū)的壓控電阻特性亦可在集成電路里用來(lái)取代傳統(tǒng)的多晶硅電阻。

MOSFET主要參數(shù)：場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)很多，包括直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)，但一般使用時(shí)關(guān)注以下主要參數(shù)：1、IDSS—飽和漏源電流。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管中，柵極電壓UGS=0時(shí)的漏源電流。2、UP—夾斷電壓。是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管中，使漏源間剛截止時(shí)的柵極電壓。3、UT—開(kāi)啟電壓。是指增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效管中，使漏源間剛導(dǎo)通時(shí)的柵極電壓。4、gM—跨導(dǎo)。是表示柵源電壓UGS—對(duì)漏極電流ID的控制能力，即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。gM是衡量場(chǎng)效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)。5、BUDS—漏源擊穿電壓。是指柵源電壓UGS一定時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管正常工作所能承受的漏源電壓。這是一項(xiàng)極限參數(shù)，加在場(chǎng)效應(yīng)管上的工作電壓必須小于BUDS。6、PDSM—耗散功率。也是一項(xiàng)極限參數(shù)，是指場(chǎng)效應(yīng)管性能不變壞時(shí)所允許的漏源耗散功率。使用時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)際功耗應(yīng)小于PDSM并留有一定余量。7、IDSM—漏源電流。是一項(xiàng)極限參數(shù)，是指場(chǎng)效應(yīng)管正常工作時(shí)，漏源間所允許通過(guò)的電流。場(chǎng)效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超過(guò)IDSM 。MOSFET是一種可以普遍使用在模擬電路與數(shù)字電路的場(chǎng)效晶體管。上海低壓N+NMOSFET開(kāi)關(guān)管

理論上MOSFET的柵極應(yīng)該盡可能選擇電性良好的導(dǎo)體。西安低壓N管MOSFET封裝

硅—二氧化硅接面經(jīng)過(guò)多年的研究，已經(jīng)證實(shí)這兩種材料之間的缺陷（defect）是相對(duì)而言比較少的。反之，金屬—絕緣體接面的缺陷多，容易在兩者之間形成很多表面能階，大為影響元件的特性。⒊ 多晶硅的融點(diǎn)比大多數(shù)的金屬高，而在現(xiàn)代的半導(dǎo)體制程中習(xí)慣在高溫下沉積柵極材料以增進(jìn)元件效能。金屬的融點(diǎn)低，將會(huì)影響制程所能使用的溫度上限。不過(guò)多晶硅雖然在過(guò)去二十年是制造MOSFET柵極的標(biāo)準(zhǔn)，但也有若干缺點(diǎn)使得未來(lái)仍然有部份MOSFET可能使用金屬柵極，這些缺點(diǎn)如下：⒈ 多晶硅導(dǎo)電性不如金屬，限制了信號(hào)傳遞的速度。雖然可以利用摻雜的方式改善其導(dǎo)電性，但成效仍然有限。有些融點(diǎn)比較高的金屬材料如：鎢（Tungsten）、鈦（Titanium）、鈷（Cobalt）或是鎳（Nickel）被用來(lái)和多晶硅制成合金。這類混合材料通常稱為金屬硅化物（silicide）。加上了金屬硅化物的多晶硅柵極有著比較好的導(dǎo)電特性，而且又能夠耐受高溫制程。此外因?yàn)榻饘俟杌锏奈恢檬窃跂艠O表面，離通道區(qū)較遠(yuǎn)，所以也不會(huì)對(duì)MOSFET的臨界電壓造成太大影響。西安低壓N管MOSFET封裝

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