場效應(yīng)管(英語:field-effect transistor,縮寫:FET)是一種通過電場效應(yīng)控制電流的電子器件。它依靠電場去控制導(dǎo)電溝道形狀,因此能控制半導(dǎo)體材料中某種類型載流子的溝道的導(dǎo)電性。場效應(yīng)晶體管有時被稱為“單極性晶體管”,以它的單載流子型作用對比雙極性晶體管。由于半導(dǎo)體材料的限制,以及雙極性晶體管比場效應(yīng)晶體管容易制造,場效應(yīng)晶體管比雙極性晶體管要晚造出,但場效應(yīng)晶體管的概念卻比雙極性晶體管早。MOS管的寄生二極管,由于生產(chǎn)工藝,MOS 管會有寄生二極管,或稱體二極管。這是mos管與三極管較大的一個區(qū)別。場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)簡單,易于集成,有助于電子設(shè)備的小型化、輕量化。上海半導(dǎo)體場效應(yīng)管
以N溝道為例,它是在P型硅襯底上制成兩個高摻雜濃度的源擴散區(qū)N+和漏擴散區(qū)N+,再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內(nèi)部連通,二者總保持等電位。當(dāng)漏接電源正極,源極接電源負(fù)極并使VGS=0時,溝道電流(即漏極電流)ID=0。隨著VGS逐漸升高,受柵極正電壓的吸引,在兩個擴散區(qū)之間就感應(yīng)出帶負(fù)電的少數(shù)載流子,形成從漏極到源極的N型溝道,當(dāng)VGS大于管子的開啟電壓VTN(一般約為+2V)時,N溝道管開始導(dǎo)通,形成漏極電流ID。場效應(yīng)晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發(fā)明,但是實用的器件一直到1952年才被制造出來(結(jié)型場效應(yīng)管,Junction-FET,JFET)。1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET),從而大部分代替了JFET,對電子行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。中山氧化物場效應(yīng)管市價場效應(yīng)管的使用壽命與工作溫度、電壓應(yīng)力等因素有關(guān)。
場效應(yīng)管注意事項:(1)在安裝場效應(yīng)管時,注意安裝的位置要盡量避免靠近發(fā)熱元件;為了防管件振動,有必要將管殼體緊固起來;管腳引線在彎曲時,應(yīng)當(dāng)大于根部尺寸5毫米處進行,以防止彎斷管腳和引起漏氣等。(2)使用VMOS管時必須加合適的散熱器后。以VNF306為例,該管子加裝140×140×4(mm)的散熱器后,較大功率才能達到30W。(3)多管并聯(lián)后,由于極間電容和分布電容相應(yīng)增加,使放大器的高頻特性變壞,通過反饋容易引起放大器的高頻寄生振蕩。為此,并聯(lián)復(fù)合管管子一般不超過4個,而且在每管基極或柵極上串接防寄生振蕩電阻。
C-MOS場效應(yīng)管(增強型MOS場效應(yīng)管),電路將一個增強型P溝道MOS場效應(yīng)管和一個增強型N溝道MOS場效應(yīng)管組合在一起使用。當(dāng)輸入端為低電平時,P溝道MOS場效應(yīng)管導(dǎo)通,輸出端與電源正極接通。當(dāng)輸入端為高電平時,N溝道MOS場效應(yīng)管導(dǎo)通,輸出端與電源地接通。在該電路中,P溝道MOS場效應(yīng)管和N溝道MOS場效應(yīng)管總是在相反的狀態(tài)下工作,其相位輸入端和輸出端相反。通過這種工作方式我們可以獲得較大的電流輸出。同時由于漏電流的影響,使得柵壓在還沒有到0V,通常在柵極電壓小于1到2V時,MOS場效應(yīng)管既被關(guān)斷。不同場效應(yīng)管其關(guān)斷電壓略有不同。也正因為如此,使得該電路不會因為兩管同時導(dǎo)通而造成電源短路。場效應(yīng)管的使用方法包括選擇合適的工作點和電源電壓,以及連接正確的外部電路。
作為電氣系統(tǒng)中的基本部件,工程師如何根據(jù)參數(shù)做出正確選擇呢?本文將討論如何通過四步來選擇正確的MOSFET。溝道的選擇。為設(shè)計選擇正確器件的頭一步是決定采用N溝道還是P溝道MOSFET。在典型的功率應(yīng)用中,當(dāng)一個MOSFET接地,而負(fù)載連接到干線電 壓上時,該MOSFET就構(gòu)成了低壓側(cè)開關(guān)。在低壓側(cè)開關(guān)中,應(yīng)采用N溝道MOSFET,這是出于對關(guān)閉或?qū)ㄆ骷桦妷旱目紤]。當(dāng)MOSFET連接到 總線及負(fù)載接地時,就要用高壓側(cè)開關(guān)。通常會在這個拓?fù)渲胁捎肞溝道MOSFET,這也是出于對電壓驅(qū)動的考慮。場效應(yīng)管的柵極電壓對其導(dǎo)電性能有明顯影響,通過調(diào)節(jié)柵極電壓可以控制電路的輸出。東莞柵極場效應(yīng)管價格
IGBT結(jié)合了場效應(yīng)管和雙極晶體管的優(yōu)點,適用于高電壓和高頻率的場合。上海半導(dǎo)體場效應(yīng)管
導(dǎo)通電阻(R_DS(on)):場效應(yīng)管導(dǎo)通時的漏極與源極之間的電阻。它決定了電流通過器件時的壓降和功耗,較小的導(dǎo)通電阻意味著較低的功耗和較高的電流驅(qū)動能力。較大漏極電流(I_D(max)):場效應(yīng)管能夠承受的較大電流,超過這個電流值可能會導(dǎo)致器件過熱、性能退化甚至長久損壞。較大漏極-源極電壓(V_DS(max)):場效應(yīng)管能夠承受的較大電壓。超過這個電壓值可能會導(dǎo)致場效應(yīng)管的擊穿、熱損傷或其他形式的損壞。柵極電容(C_iss):柵極與漏極之間的輸入電容。它影響了信號的傳輸速度和開關(guān)過程中的電荷存儲。上海半導(dǎo)體場效應(yīng)管