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      場效應管發熱嚴重的原因

      2018年01月30日 15:13 網絡整理 作者: 用戶評論(0

      場效應管作用的特點及工作原理

      場效應管是只要一種載流子參與導電,用輸入電壓控制輸出電流的半導體器件。有N溝道器件和P溝道器件。有結型場效應三極管JFET和絕緣柵型場效應三極管IGFET之分。IGFET也稱金屬-氧化物-半導體三極管MOSFET。

      MOS場效應管有加強型(EnhancementMOS或EMOS)和耗盡型(MOS或DMOS)兩大類,每一類有N溝道和P溝道兩種導電類型。場效應管有三個電極:D(Drain)稱為漏極,相當雙極型三極管的集電極;G(Gate)稱為柵極,相當于雙極型三極管的基極;S(Source)稱為源極,相當于雙極型三極管的發射極。

      場效應管發熱嚴重的原因

      場效應管發熱嚴重的原因

      加強型MOS(EMOS)場效應管道加強型MOSFET根本上是一種左右對稱的拓撲構造,它是在P型半導體上生成一層SiO2薄膜絕緣層,然后用光刻工藝擴散兩個高摻雜的N型區,從N型區引出電極,一個是漏極D,一個是源極S。在源極和漏極之間的絕緣層上鍍一層金屬鋁作為柵極G。P型半導體稱為襯底(substrat),用符號B表示。

      工作原理

      1.溝道構成原理當Vgs=0V時,漏源之間相當兩個背靠背的二極管,在D、S之間加上電壓,不會在D、S間構成電流。

      當柵極加有電壓時,若0<Vgs<Vgs(th)時(VGS(th)稱為開啟電壓),經過柵極和襯底間的電容作用,將靠近柵極下方的P型半導體中的空穴向下方排擠,呈現了一薄層負離子的耗盡層。耗盡層中的少子將向表層運動,但數量有限,缺乏以構成溝道,所以依然缺乏以構成漏極電流ID。

      進一步增加Vgs,當Vgs>Vgs(th)時,由于此時的柵極電壓曾經比擬強,在靠近柵極下方的P型半導體表層中匯集較多的電子,能夠構成溝道,將漏極和源極溝通。假如此時加有漏源電壓,就能夠構成漏極電流ID。在柵極下方構成的導電溝道中的電子,因與P型半導體的載流子空穴極性相反,故稱為反型層(inversionlayer)。隨著Vgs的繼續增加,ID將不時增加。

      在Vgs=0V時ID=0,只要當Vgs>Vgs(th)后才會呈現漏極電流,這種MOS管稱為加強型MOS管。

      VGS對漏極電流的控制關系可用iD=f(vGS)|VDS=const這一曲線描繪,稱為轉移特性曲線,見圖。

      場效應管發熱嚴重的原因

      轉移特性曲線斜率gm的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制造用。gm的量綱為mA/V,所以gm也稱為跨導。

      跨導的定義式如下:gm=△ID/△VGS|(單位mS)

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      ( 發表人:沈丹 )

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