场效应管是只要一种载流子参与导电,用输入电压控制输出电流的半导体器件。有N沟道器件和P沟道器件。有结型场效应三极管JFET(JunctionFieldEffectTransister)和绝缘栅型场效应三极管FET之分。FET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET。MOS场效应管有增强型(EnhancementMOS或EMOS)和耗尽型(MOS或DMOS)两大类,每一类有N沟道和P沟道两种导电类型。场效应管有三个电极:D(Drain)称为漏极,相当双极型三极管的集电极;G(Gate)称为栅极,相当于双极型三极管的基极;S(Source)称为源极,相当于双极型三极管的发射极。增强型MOS(EMOS)场效应管MOSFET根本上是一种左右对称的拓扑构造,它是在P型半导体上生成一层SiO2薄膜绝缘层,然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区,从N型区引出电极,一个是漏极D,一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G。P型半导体称为衬底(substrat),用符号B表示。工作原理1.沟道构成原理当Vgs=0V时,漏源之间相当两个背靠背的二极管,在D、S之间加上电压,不会在D、S间构成电流。当栅极加有电压时,若0<Vgs<Vgs(th)时(VGS(th)称为开启电压),经过栅极和衬底间的电容作用,将靠近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排挤。 结型场效应管也具有三个电极,它们是:栅极;漏极;源极。广东常用场效应管市场价
根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象,可以判别出结型场效应管的三个电极。具体方法:将万用表拨在R×1k档上,任选两个电极,分别测出其正、反向电阻值。当某两个电极的正、反向电阻值相等,且为几千欧姆时,则该两个电极分别是漏极D和源极S。因为对结型场效应管而言,漏极和源极可互换,剩下的电极肯定是栅极G。也可以将万用表的黑表笔(红表笔也行)任意接触一个电极,另一只表笔依次去接触其余的两个电极,测其电阻值。当出现两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其余两电极分别为漏极和源极。若两次测出的电阻值均很大,说明是PN结的反向,即都是反向电阻,可以判定是N沟道场效应管,且黑表笔接的是栅极;若两次测出的电阻值均很小,说明是正向PN结,即是正向电阻,判定为P沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极。若不出现上述情况,可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试,直到判别出栅极为止。 中山双极场效应管现货场效应管的噪声系数很小,在低噪声放大电路的输入级及要求信噪比较高的电路中要选用场效应管。
场效应管非常重要的一个作用是作开关作用,作开关时候多数应用于各类电子负载控制、开关电源开关管,MOS管非常明显的特性是开关特性好,对于NMOS来说,Vgs大于一定的值就会导通,适合用于源极接地时的情况,也就是所谓的低端驱动,只要栅极电压达到4V或10V就可以了。而对于PMOS来说,Vgs小于一定的值就会导通,适合用于源极接VCC时的情况,也就是驱动。但是,虽然PMOS可以很方便地用作驱动,但由于导通电阻大,价格贵,替换种类少等原因,在驱动中,通常还是使用NMOS。如下图是某开关电源其中一部分电路图,在这里的Q1场效应管用作PWM调制器或开关稳压控制器的功率开关管。
场效应管传统的MOS场效应管的栅极、源极和漏极较大致处于同一水平面的芯片上,其工作电流基本上是沿水平方向流动。VMOS管则不同,其两大结构特点:点,金属栅极采用V型槽结构;具有垂直导电性。由于漏极是从芯片的背面引出,所以ID不是沿芯片水平流动,而是自重掺杂N+区(源极S)出发,经过P沟道流入轻掺杂N-漂移区,垂直向下到达漏极D。因为流通截面积增大,所以能通过大电流。由于在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层,因此它仍属于绝缘栅型MOS场效应管。 场效应晶体管的一个优点是它的栅极到主电流电阻高(≥100 MΩ)。
场效应管在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动,在理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次,VGS向负的方向变化,让VGS=VGS(off),此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。 场效应晶体管的沟道是掺杂n型半导体或p型半导体的结果。广东耗尽型场效应管供应商
场效应管当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗尽型。广东常用场效应管市场价
MOS场效应管也被称为金属氧化物半导体场效应管(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET)。它一般有耗尽型和增强型两种。增强型MOS场效应管可分为NPN型PNP型。NPN型通常称为N沟道型,PNP型也叫P沟道型。对于N沟道的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上,同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。场效应管的输出电流是由输入的电压(或称电场)控制,可以认为输入电流极小或没有输入电流,这使得该器件有很高的输入阻抗,同时这也是我们称之为场效应管的原因。 广东常用场效应管市场价
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