MOSFET的柵極材料有哪些？ 理論上MOSFET的柵極應(yīng)該盡可能選擇電性良好的導(dǎo)體，多晶硅在經(jīng)過(guò)重?fù)诫s之后的導(dǎo)電性可以用在MOSFET的柵極上，但是并非完美的選擇。MOSFET使用多晶硅作為的理由如下：硅—二氧化硅接面經(jīng)過(guò)多年的研究，已經(jīng)證實(shí)這兩種材料之間的缺陷（defect）是相對(duì)而言比較少的。反之，金屬—絕緣體接面的缺陷多，容易在兩者之間形成很多表面能階，大為影響元件的特性。 多晶硅的融點(diǎn)比大多數(shù)的金屬高，而在現(xiàn)代的半導(dǎo)體制程中習(xí)慣在高溫下沉積柵極材料以增進(jìn)元件效能。金屬的融點(diǎn)低，將會(huì)影響制程所能使用的溫度上限。常用于MOSFET的電路符號(hào)有很多種變化。無(wú)錫低壓N+NMOSFET封裝

MOSFET溝道的選擇，為設(shè)計(jì)選擇正確器件的第1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(gè)MOSFET接地，而負(fù)載連接到干線電壓上時(shí)，該MOSFET就構(gòu)成了低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。在低壓側(cè)開(kāi)關(guān)中，應(yīng)采用N溝 道MOSFET,這是出于對(duì)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(shí)，就要用高壓側(cè)開(kāi)關(guān)。通常會(huì)在這個(gè)拓?fù)渲胁捎肞溝道 MOSFET,這也是出于對(duì)電壓驅(qū)動(dòng)的考慮。電壓和電流的選擇，額定電壓越大，器件的成本就越高。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，額定電壓應(yīng)當(dāng)大于干線電壓或 總線電壓。這樣才能提供足夠的保護(hù)，使MOSFET不會(huì)失效。就選擇MOSFET而言，必須確定漏極至源極間可能承受的較大電壓，即較大VDS.設(shè)計(jì)工程 師需要考慮的其他安全因素包括由開(kāi)關(guān)電子設(shè)備（如電機(jī)或變壓器）誘發(fā)的電壓瞬變。不同應(yīng)用的額定電壓也有所不同；通常，便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源 為20~30V、85~220VAC應(yīng)用為450~600V。廈門低壓P管MOSFET價(jià)格MOSFET較大的應(yīng)用是在“常閉型”的開(kāi)關(guān)，而相對(duì)的，加強(qiáng)式MOSFET則用在“常開(kāi)型”的開(kāi)關(guān)上。

理解MOSFET的幾個(gè)常用參數(shù)VDS，即漏源電壓，這是MOSFET的一個(gè)極限參數(shù)，表示MOSFET漏極與源極之間能夠承受的較大電壓值。需要注意的是，這個(gè)參數(shù)是跟結(jié)溫相關(guān)的，通常結(jié)溫越高，該值較大。RDS(on)，漏源導(dǎo)通電阻，它表示MOSFET在某一條件下導(dǎo)通時(shí)，漏源極之間的導(dǎo)通電阻。這個(gè)參數(shù)與MOSFET結(jié)溫，驅(qū)動(dòng)電壓Vgs相關(guān)。在一定范圍內(nèi)，結(jié)溫越高，Rds越大;驅(qū)動(dòng)電壓越高，Rds越小。Qg，柵極電荷，是在驅(qū)動(dòng)信號(hào)作用下，柵極電壓從0V上升至終止電壓(如15V)所需的充電電荷。也就是MOSFET從截止?fàn)顟B(tài)到完全導(dǎo)通狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)電路所需提供的電荷，是一個(gè)用于評(píng)估MOSFET的驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)能力的主要參數(shù)。Id，漏極電流，漏極電流通常有幾種不同的描述方式。根據(jù)工作電流的形式有，連續(xù)漏級(jí)電流及一定脈寬的脈沖漏極電流。

MOSFET的結(jié)構(gòu)：用一塊P型硅半導(dǎo)體材料作襯底，在其面上擴(kuò)散了兩個(gè)N型區(qū)，再在上面覆蓋一層二氧化硅(SiO2）絕緣層，在N區(qū)上方用腐蝕的方法做成兩個(gè)孔，用金屬化的方法分別在絕緣層上及兩個(gè)孔內(nèi)做成三個(gè)電極：G(柵極）、S（源極）及D（漏極），出柵極G與漏極D及源極S是絕緣的，D與S之間有兩個(gè)PN結(jié)。一般情況下，襯底與源極在內(nèi)部連接在一起，這樣，相當(dāng)于D與S之間有一個(gè)PN結(jié)。常見(jiàn)的N溝道增強(qiáng)型MOSFET的基本結(jié)構(gòu)圖。為了改善某些參數(shù)的特性，如提高工作電流、提高工作電壓、降低導(dǎo)通電阻、提高開(kāi)關(guān)特性等有不同的結(jié)構(gòu)及工藝，構(gòu)成所謂VMOS、DMOS、TMOS等結(jié)構(gòu)。雖然有不同的結(jié)構(gòu)，但其工作原理是相同的。過(guò)去數(shù)十年來(lái)，MOSFET的尺寸不斷地變小。

當(dāng)VGS繼續(xù)增大，負(fù)電荷增加，導(dǎo)電溝道擴(kuò)大，電阻降低，ID也隨之增加，并且呈較好線性關(guān)系，如圖3所示。此曲線稱為轉(zhuǎn)換特性。因此在一定范圍內(nèi)可以認(rèn)為，改變VGS來(lái)控制漏源之間的電阻，達(dá)到控制ID的作用。由于這種結(jié)構(gòu)在VGS=0時(shí)，ID=0，稱這種MOSFET為增強(qiáng)型。另一類MOSFET，在VGS=0時(shí)也有一定的ID（稱為IDSS），這種MOSFET稱為耗盡型。它的結(jié)構(gòu)如圖4所示，它的轉(zhuǎn)移特性如圖5所示。VP為夾斷電壓（ID=0）。耗盡型與增強(qiáng)型主要區(qū)別是在制造SiO2絕緣層中有大量的正離子，使在P型襯底的界面上感應(yīng)出較多的負(fù)電荷，即在兩個(gè)N型區(qū)中間的P型硅內(nèi)形成一N型硅薄層而形成一導(dǎo)電溝道，所以在VGS=0時(shí)，有VDS作用時(shí)也有一定的ID(IDSS）；當(dāng)VGS有電壓時(shí)（可以是正電壓或負(fù)電壓），改變感應(yīng)的負(fù)電荷數(shù)量，從而改變ID的大小。VP為ID=0時(shí)的-VGS，稱為夾斷電壓。MOSFET柵極使用多晶硅取代了金屬。無(wú)錫高壓P管MOSFET

MOSFET一般適用于功率不超過(guò)10kW的電力電子裝置。無(wú)錫低壓N+NMOSFET封裝

MOSFET箭頭方向永遠(yuǎn)從P端指向N端，所以箭頭從通道指向基極端的為P型的MOSFET，或簡(jiǎn)稱PMOS（表示此元件的通道為P型）；反之若箭頭從基極指向通道，則表示基極為P型，而通道為N型，此元件為N型的MOSFET，簡(jiǎn)稱NMOS。在一般分布式MOSFET元件（discrete device）中，通常把基極和源極接在一起，故分布式MOSFET通常為三端元件。而在集成電路中的MOSFET通常因?yàn)槭褂猛粋€(gè)基極（common bulk），所以不標(biāo)示出基極的極性，而在PMOS的柵極端多加一個(gè)圓圈以示區(qū)別。MOSFET有4種類型：P溝道增強(qiáng)型，P溝道耗盡型，N溝道增強(qiáng)型，N溝道耗盡型。無(wú)錫低壓N+NMOSFET封裝

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