上海耗盡型場效應管

與雙極型晶體管相比，場效應管具有如下特點。（1）場效應管是電壓控制器件，它通過VGS(柵源電壓)來控制ID（漏極電流）；（2）場效應管的控制輸入端電流極小，因此它的輸入電阻（107～1012Ω）很大。（3）它是利用多數載流子導電，因此它的溫度穩定性較好；（4）它組成的放大電路的電壓放大系數要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數；（5）場效應管的抗輻射能力強；（6）由于它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲，所以噪聲低。場效應管利用電場控制載流子的流動，通過改變柵極電壓，控制源極和漏極之間的電流。上海耗盡型場效應管

場效應管的分類：場效應管分結型、絕緣柵型兩大類。結型場效應管（JFET）因有兩個PN結而得名，絕緣柵型場效應管（JGFET）則因柵極與其它電極完整絕緣而得名。它們由多數載流子參與導電，也稱為單極型晶體管，屬于電壓控制型半導體器件。我們常說的MOS管就是絕緣柵型場效應管中的一種，它也是應用較普遍的一種，所以這一節接下的內容我們主要通過介紹MOS管來了解場效應晶體管。MOSFET有分為增強型和耗盡型兩大類，增強型和耗盡型每一類又有NMOS和PMOS，和三極管中的PNP和NPN類似。場效應管尺寸場效應管在無線電領域具有普遍應用，如射頻放大器、混頻器、振蕩器等，提高通信質量。

N溝道耗盡型MOSFET場效應管的基本結構：a.結構：N溝道耗盡型MOS管與N溝道增強型MOS管基本相似。b.區別：耗盡型MOS管在vGS=0時，漏——源極間已有導電溝道產生，而增強型MOS管要在vGS≥VT時才出現導電溝道。c.原因：制造N溝道耗盡型MOS管時，在SiO2絕緣層中摻入了大量的堿金屬正離子Na+或K+(制造P溝道耗盡型MOS管時摻入負離子)，如圖1(a)所示，因此即使vGS=0時，在這些正離子產生的電場作用下，漏——源極間的P型襯底表面也能感應生成N溝道(稱為初始溝道)，只要加上正向電壓vDS，就有電流iD。 如果加上正的vGS，柵極與N溝道間的電場將在溝道中吸引來更多的電子，溝道加寬，溝道電阻變小，iD增大。反之vGS為負時，溝道中感應的電子減少，溝道變窄，溝道電阻變大，iD減小。當vGS負向增加到某一數值時，導電溝道消失，iD趨于零，管子截止，故稱為耗盡型。溝道消失時的柵－源電壓稱為夾斷電壓，仍用VP表示。與N溝道結型場效應管相同，N溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓VP也為負值，但是，前者只能在vGS<0的情況下工作。而后者在vGS=0，vGS>0

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N+和漏擴散區N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內部連通，二者總保持等電位。當漏接電源正極，源極接電源負極并使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，在兩個擴散區之間就感應出帶負電的少數載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當VGS大于管子的開啟電壓VTN（一般約為+2V）時，N溝道管開始導通，形成漏極電流ID。場效應晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發明，但是實用的器件一直到1952年才被制造出來（結型場效應管，Junction-FET，JFET）。1960年Dawan Kahng發明了金屬氧化物半導體場效應晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET），從而大部分代替了JFET，對電子行業的發展有著深遠的意義。在使用場效應管時，需要注意正確連接其源極、柵極和漏極，以確保其正常工作。

SOA失效（電流失效）再簡單說下第二點，SOA失效，SOA失效是指電源在運行時異常的大電流和電壓同時疊加在MOSFET上面，造成瞬時局部發熱而導致的破壞模式。或者是芯片與散熱器及封裝不能及時達到熱平衡導致熱積累，持續的發熱使溫度超過氧化層限制而導致的熱擊穿模式。關于SOA各個線的參數限定值可以參考下面圖片。1：受限于較大額定電流及脈沖電流2：受限于較大節溫下的RDSON。3：受限于器件較大的耗散功率。4：受限于較大單個脈沖電流。5：擊穿電壓BVDSS限制區。我們電源上的MOSFET，只要保證能器件處于上面限制區的范圍內，就能有效的規避由于MOSFET而導致的電源失效問題的產生。這個是一個非典型的SOA導致失效的一個解刨圖，由于去過鋁，可能看起來不那么直接，參考下。MOSFET是最常見的場效應管，其優勢在于高輸入電阻和低功耗。上海耗盡型場效應管

在放大電路中，場效應管可以起到線性放大的作用，輸出的信號與輸入信號成正比。上海耗盡型場效應管

場效應晶體管（Field Effect Transistor縮寫(FET)）簡稱場效應管。主要有兩種類型：結型場效應管（junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導體場效應管（metal-oxide semiconductor FET，簡稱MOS-FET）。由多數載流子參與導電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高（107～1015Ω）、噪聲小、功耗低、動態范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點，現已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。上海耗盡型場效應管