场效应管的分类: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整绝缘而得名。它们由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管,属于电压控制型半导体器件。我们常说的MOS管就是绝缘栅型场效应管中的一种,它也是应用较普遍的一种,所以这一节接下的内容我们主要通过介绍MOS管来了解场效应晶体管。MOSFET有分为增强型和耗尽型两大类,增强型和耗尽型每一类又有NMOS和PMOS,和三极管中的PNP和NPN类似。场效应管有三种类型,分别是MOSFET、JFET和IGBT,它们各自具有不同的特性和应用领域。广州金属场效应管厂家精选
金属半导体场效应管(MESFET),其结构独特之处在于利用金属与半导体接触形成的肖特基势垒作为栅极。这种特殊的栅极结构,当施加合适的栅源电压时,能够极为精细地调控沟道的导电能力。从微观层面来看,高纯度的半导体材料使得电子迁移率极高,电子在其中移动时几乎不受阻碍,这赋予了 MESFET 极快的信号响应速度。在微波通信领域,信号频率极高且瞬息万变,例如 5G 基站的射频前端模块,每秒要处理数十亿次的高频信号。MESFET 凭借其优良性能,可轻松将微弱的射频信号高效放大,同时精细地完成信号转换,确保基站与终端设备之间的通信稳定且高速。无论是高清视频的流畅播放,还是云端数据的快速下载,MESFET 都为 5G 网络低延迟、高带宽的特性提供了不可或缺的关键支持,推动着无线通信技术迈向新的高度。马鞍山多晶硅金场效应管IGBT结合了场效应管和双极晶体管的优点,适用于高电压和高频率的场合。
在二极管加上正向电压(P端接正极,N端接负极)时,二极管导通,其PN结有电流通过。这是因为在P型半导体端为正电压时,N型半导体内的负电子被吸引而涌向加有正电压的P型半导体端,而P型半导体端内的正电子则朝N型半导体端运动,从而形成导通电流。同理,当二极管加上反向电压(P端接负极,N端接正极)时,这时在P型半导体端为负电压,正电子被聚集在P型半导体端,负电子则聚集在N型半导体端,电子不移动,其PN结没有电流通过,二极管截止。在栅极没有电压时,由前面分析可知,在源极与漏极之间不会有电流流过,此时场效应管处与截止状态(图7a)。当有一个正电压加在N沟道的MOS场效应管栅极上时,由于电场的作用,此时N型半导体的源极和漏极的负电子被吸引出来而涌向栅极,但由于氧化膜的阻挡,使得电子聚集在两个N沟道之间的P型半导体中,从而形成电流,使源极和漏极之间导通。可以想像为两个N型半导体之间为一条沟,栅极电压的建立相当于为它们之间搭了一座桥梁,该桥的大小由栅压的大小决定。
与双极型晶体管相比,场效应管具有如下特点。(1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);(2)场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(107~1012Ω)很大。(3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;(4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;(5)场效应管的抗辐射能力强;(6)由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。场效应管的表示特性是输入电阻高、输入电容小、开关速度快和功耗低。
本文介绍N沟道增强型MOSFET场效应管;(1)结构,在一块掺杂浓度较低的P型硅衬底上,制作两个高掺杂浓度的N+区,并用金属铝引出两个电极,分别作漏极d和源极s。然后在半导体表面覆盖一层很薄的二氧化硅(SiO2)绝缘层,在漏——源极间的绝缘层上再装上一个铝电极,作为栅极g。衬底上也引出一个电极B,这就构成了一个N沟道增强型MOS管。MOS管的源极和衬底通常是接在一起的(大多数管子在出厂前已连接好)。它的栅极与其它电极间是绝缘的。场效应管的工作原理是通过控制栅极电压来调节源极和漏极之间的电流。徐州金属半导体场效应管厂家供应
在安装场效应管时,要确保其散热良好,避免过热导致性能下降或损坏。广州金属场效应管厂家精选
MOSFET应用案例解析:开关电源应用从定义上而言,这种应用需要MOSFET定期导通和关断。同时,有数十种拓扑可用于开关电源,这里考虑一个简单的例子。DC-DC电源中常用的基本降压转换器依靠两个MOSFET来执行开关功能(下图),这些开关交替在电感里存储能量,然后把能量开释给负载。目前,设计职员经常选择数百kHz乃至1 MHz以上的频率,由于频率越高,磁性元件可以更小更轻。开关电源中第二重要的MOSFET参数包括输出电容、阈值电压、栅极阻抗和雪崩能量。广州金属场效应管厂家精选