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技术资料 / Data

MOS管基础知识

2013-7-23 0:12:35 科瑞芯

                                                                                                      MOSFET基知知识

 
1.场效应管名词解释、分类
      场效应晶体管(FET)简称场效应管,它属于电压控制型半导体器件,主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层,具有输入电阻高(108~109Ω)、噪声小、功耗低、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

      场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。目前在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称MOS管(即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET);此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管,以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。

      按沟道半导体材料的不同,结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种(见下图1)。若按导电方式来划分,场效应管又可分成耗尽型与增强型。结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。
      MOS场效应管即金属-氧化物-半导体型场效应管,英文缩写为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor),属于绝缘栅型。所谓增强型是指:当VGS=0时管子是呈截止状态,加上正确的VGS后,多数载流子被吸引到栅极,从而“增强”了该区域的载流子,形成导电沟道。耗尽型则是指,当VGS=0时即形成沟道,加上正确的VGS时,能使多数载流子流出沟道,因而“耗尽”了载流子,使管子转向截止。

      MOS场效应管比较“娇气”。这是由于它的输入电阻很高,而栅-源极间电容又非常小,极易受外界电磁场或静电的感应而带电,而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压(U=Q/C),将管子损坏。因此出厂时各管脚都绞合在一起,或装在金属箔内,使G极与S极呈等电位,防止积累静电荷。管子不用时,全部引线也应短接。在测量时应格外小心,并采取相应的防静电感措施(MOS管存放方式)。
 
 

2.MOS管判定电极

      将万用表拨于R×100档,首先确定栅极。若某脚与其它脚的电阻都是无穷大,证明此脚就是栅极G。交换表笔重测量,S-D之间的电阻值应为几百欧至几千欧,其中阻值较小的那,黑表笔接的为D极,红表笔接的是S极。日本生产的3SK系列产品,S极与管壳接通,据此很容易确定S极。


3.MOS管使用注意事项
(1)、从场效应管的结构上看,其源极和漏极是对称的,因此源极和漏极可以互换。但有些场效应管在制造时已将衬底引线与源极连在一起,这种场效应管的源极和漏极就不能互换了。
(2)、场效应管各极间电压的极性应正确接入,结型场效应管的栅-源电压vGS的极性不能接反。
(3)、当MOS管的衬底引线单独引出时,应将其接到电路中的电位点(对N沟道MOS管而言)或电位点(对P沟道MOS管而言),以保证沟道与衬底间的PN结处于反向偏置,使衬底与沟道及各电极隔离。
(4)、MOS管的栅极是绝缘的,感应电荷不易泄放,而且绝缘层很薄,极易击穿。所以栅极不能开路,存放时应将各电极短路。焊接时,电烙铁必须可靠接地,或者断电利用烙铁余热焊接,并注意对交流电场的屏蔽。
(5)、选择MOS管三个重要参数:Vgs /  Id  /  Rds, 其中Rds越小功耗越小。