MOSFET屬于單極性器件。MOS管,金屬氧化物氧化物場效應(yīng)晶體管(Metal Oxide Semiconductor FET,簡稱MOS-FET,是應(yīng)用場效應(yīng)原理工作的半導體器件,屬于電壓控制型半導體器件。
場效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導體器件,由于它僅靠半導體中的多數(shù)載流子導電,又稱單極型晶體管。
MOSFET具有多種類型,包括平面型(Planar MOS)、溝槽型(Trench MOS)、超結(jié)(Super Junction MOS)和屏蔽柵(SGT MOS)等。
MOS管是主要有兩種結(jié)構(gòu)形式:N溝道型和P溝道型。
根據(jù)場效應(yīng)原理的不同,分為耗盡型(當柵壓為零時有較大漏極電流)和增強型(當柵壓為零,漏極電流也為零,必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流)兩種。
因此,MOS管可以被制構(gòu)成P溝道增強型、P溝道耗盡型、N溝道增強型、N溝道耗盡型4種類型產(chǎn)品。
一般主板上使用最多的是增強型MOS管,NMOS最多,一般多用在信號控制上,其次是PMOS,多用在電源開關(guān)等方面,耗盡型幾乎不用。
MOS管有三個電極:Gate柵極(表示為“G”)、Source源極(表示為“S”)、Drain漏極(表示為“D”)。接線時,對于N溝道的電源輸入為D,輸出為S;P溝道的電源輸入為S,輸出為D;且增強型、耗盡型的接法基本一樣。
由于生產(chǎn)工藝,一般的MOS管會有一個寄生二極管(體二極管)。
NMOS和PMOS寄生二極管方向不一樣,NMOS是由S極→D極,PMOS是由D極→S極。
mosfet原理作用
場效應(yīng)管工作原理簡單來說就是:漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID, 用柵極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的柵極電壓進行控制。
工作原理:
當柵極沒有電壓(Ugs=0)時,漏極和源極之間相當于兩個背靠背的二極管,不會有電流流過,此時MOSFET處于截止狀態(tài)。
當在柵極加上正電壓(Ugs>0)時,柵極和襯底之間會形成一個電場。這個電場會吸引襯底中的空穴,同時排斥源極和漏極之間的電子,使得電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導體中。
當Ugs超過一個閾值(Ugs(th))時,在源極和漏極之間的N型半導體會形成一個電子溝道,此時如果漏極加有正電壓,就可以形成漏極到源極的電流,MOSFET導通。
閾值電壓:Ugs(th)是使MOSFET從截止狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷顟B(tài)所需的電壓,這個閾值電壓是MOSFET的一個重要參數(shù),它決定了MOSFET的導通電阻和導通電流。
伏安特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線:MOSFET的伏安特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線展示了其輸入輸出特性,即漏極電流(Id)與漏源極間電壓(VDS)的關(guān)系,以及柵源極間電壓(Ugs)與漏源極間電流(Id)的關(guān)系。
綜上所述,MOSFET的工作原理是通過柵極電壓來控制漏極和源極之間的電子溝道,從而實現(xiàn)對電流的控制和調(diào)節(jié)。
MOSFET是一種廣泛應(yīng)用于電子和電路應(yīng)用的半導體器件,具有開關(guān)和信號放大等功能。
MOS管輸入阻抗高、噪聲低、動態(tài)范圍大、功耗小、易于集成等,在開關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱、逆變、焊機、通信電源等高頻電源領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
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