MOSFET參數(shù):Vgs,柵源極較大驅動電壓,這也是MOSFET的一個極限參數(shù),表示MOSFET所能承受的較大驅動電壓,一旦驅動電壓超過這個極限值,即使在極短的時間內也會對柵極氧化層產生長久性傷害。一般來說,只要驅動電壓不超過極限,就不會有問題。但是,某些特殊場合,因為寄生參數(shù)的存在,會對Vgs電壓產生不可預料的影響,需要格外注意。SOA,安全工作區(qū),每種MOSFET都會給出其安全工作區(qū)域,不同雙極型晶體管,功率MOSFET不會表現(xiàn)出二次擊穿,因此安全運行區(qū)域只簡單從導致結溫達到較大允許值時的耗散功率定義。MOSFET的特點有哪些?南通低壓N+PMOSFET失效分析
功率MOSFET的工作原理截止:漏源極間加正電源,柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結J1反偏,漏源極之間無電流流過。導電:在柵源極間加正電壓UGS,柵極是絕緣的,所以不會有柵極電流流過。但柵極的正電壓會將其下面P區(qū)中的空穴推開,而將P區(qū)中的少子—電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面當UGS大于UT(開啟電壓或閾值電壓)時,柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過空穴濃度,使P型半導體反型成N型而成為反型層,該反型層形成N溝道而使PN結J1消失,漏極和源極導電。功率MOSFET的基本特性靜態(tài)特性:漏極電流ID和柵源間電壓UGS的關系稱為MOSFET的轉移特性,ID較大時,ID與UGS的關系近似線性,曲線的斜率定義為跨導Gfs。深圳低壓MOSFET廠家MOSFET是電壓驅動的。
為何要把MOSFET的尺寸縮小基于以下幾個理由,我們希望MOSFET的尺寸能越小越好。 ,越小的MOSFET象征其通道長度減少,讓通道的等效電阻也減少,可以讓更多電流通過。雖然通道寬度也可能跟著變小而讓通道等效電阻變大,但是如果能降低單位電阻的大小,那么這個問題就可以解決。其次,MOSFET的尺寸變小意味著柵極面積減少,如此可以降低等效的柵極電容。此外,越小的柵極通常會有更薄的柵極氧化層,這可以讓前面提到的通道單位電阻值降低。不過這樣的改變同時會讓柵極電容反而變得較大,但是和減少的通道電阻相比,獲得的好處仍然多過壞處,而MOSFET在尺寸縮小后的切換速度也會因為上面兩個因素加總而變快。第三個理由是MOSFET的面積越小,制造芯片的成本就可以降低,在同樣的封裝里可以裝下更高密度的芯片。一片集成電路制程使用的晶圓尺寸是固定的,所以如果芯片面積越小,同樣大小的晶圓就可以產出更多的芯片,于是成本就變得更低了。
對這個NMOS而言,真正用來作為通道、讓載流子通過的只有MOS電容正下方半導體的表面區(qū)域。當一個正電壓施加在柵極上,帶負電的電子就會被吸引至表面,形成通道,讓N型半導體的多數(shù)載流子—電子可以從源極流向漏極。如果這個電壓被移除,或是放上一個負電壓,那么通道就無法形成,載流子也無法在源極與漏極之間流動。假設操作的對象換成PMOS,那么源極與漏極為P型、基體則是N型。在PMOS的柵極上施加負電壓,則半導體上的空穴會被吸引到表面形成通道,半導體的多數(shù)載流子—空穴則可以從源極流向漏極。假設這個負電壓被移除,或是加上正電壓,那么通道無法形成,一樣無法讓載流子在源極和漏極間流動。特別要說明的是,源極在MOSFET里的意思是“提供多數(shù)載流子的來源”。對NMOS而言,多數(shù)載流子是電子;對PMOS而言,多數(shù)載流子是空穴。相對的,漏極就是接受多數(shù)載流子的端點。MOSFET熱穩(wěn)定性優(yōu)于GTR。
硅—二氧化硅接面經過多年的研究,已經證實這兩種材料之間的缺陷(defect)是相對而言比較少的。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。⒊ 多晶硅的融點比大多數(shù)的金屬高,而在現(xiàn)代的半導體制程中習慣在高溫下沉積柵極材料以增進元件效能。金屬的融點低,將會影響制程所能使用的溫度上限。不過多晶硅雖然在過去二十年是制造MOSFET柵極的標準,但也有若干缺點使得未來仍然有部份MOSFET可能使用金屬柵極,這些缺點如下:⒈ 多晶硅導電性不如金屬,限制了信號傳遞的速度。雖然可以利用摻雜的方式改善其導電性,但成效仍然有限。有些融點比較高的金屬材料如:鎢(Tungsten)、鈦(Titanium)、鈷(Cobalt)或是鎳(Nickel)被用來和多晶硅制成合金。這類混合材料通常稱為金屬硅化物(silicide)。加上了金屬硅化物的多晶硅柵極有著比較好的導電特性,而且又能夠耐受高溫制程。此外因為金屬硅化物的位置是在柵極表面,離通道區(qū)較遠,所以也不會對MOSFET的臨界電壓造成太大影響。在集成電路中的MOSFET通常因為使用同一個基極(common bulk),所以不標示出基極的極性。深圳低壓P管MOSFET
MOSFET的柵極材料有哪些?南通低壓N+PMOSFET失效分析
MOSFET的柵極材料有哪些? 理論上MOSFET的柵極應該盡可能選擇電性良好的導體,多晶硅在經過重摻雜之后的導電性可以用在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—二氧化硅接面經過多年的研究,已經證實這兩種材料之間的缺陷(defect)是相對而言比較少的。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。 多晶硅的融點比大多數(shù)的金屬高,而在現(xiàn)代的半導體制程中習慣在高溫下沉積柵極材料以增進元件效能。金屬的融點低,將會影響制程所能使用的溫度上限。南通低壓N+PMOSFET失效分析
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