下面對MOS失效的原因總結(jié)以下六點,然后對1,2重點進行分析:1:雪崩失效(電壓失效),也就是我們常說的漏源間的BVdss電壓超過MOSFET的額定電壓,并且超過達到了一定的能力從而導(dǎo)致MOSFET失效。2:SOA失效(電流失效),既超出MOSFET安全工作區(qū)引起失效,分為Id超出器件規(guī)格失效以及Id過大,損耗過高器件長時間熱積累而導(dǎo)致的失效。3:體二極管失效:在橋式、LLC等有用到體二極管進行續(xù)流的拓撲結(jié)構(gòu)中,由于體二極管遭受破壞而導(dǎo)致的失效。4:諧振失效:在并聯(lián)使用的過程中,柵極及電路寄生參數(shù)導(dǎo)致震蕩引起的失效。5:靜電失效:在秋冬季節(jié),由于人體及設(shè)備靜電而導(dǎo)致的器件失效。6:柵極電壓失效:由于柵極遭受異常電壓尖峰,而導(dǎo)致柵極柵氧層失效。場效應(yīng)管的主要優(yōu)勢之一是控制融合度相對較高。佛山金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)管規(guī)格
在二極管加上正向電壓(P端接正極,N端接負極)時,二極管導(dǎo)通,其PN結(jié)有電流通過。這是因為在P型半導(dǎo)體端為正電壓時,N型半導(dǎo)體內(nèi)的負電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導(dǎo)體端,而P型半導(dǎo)體端內(nèi)的正電子則朝N型半導(dǎo)體端運動,從而形成導(dǎo)通電流。同理,當二極管加上反向電壓(P端接負極,N端接正極)時,這時在P型半導(dǎo)體端為負電壓,正電子被聚集在P型半導(dǎo)體端,負電子則聚集在N型半導(dǎo)體端,電子不移動,其PN結(jié)沒有電流通過,二極管截止。在柵極沒有電壓時,由前面分析可知,在源極與漏極之間不會有電流流過,此時場效應(yīng)管處與截止狀態(tài)(圖7a)。當有一個正電壓加在N溝道的MOS場效應(yīng)管柵極上時,由于電場的作用,此時N型半導(dǎo)體的源極和漏極的負電子被吸引出來而涌向柵極,但由于氧化膜的阻擋,使得電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導(dǎo)體中,從而形成電流,使源極和漏極之間導(dǎo)通。可以想像為兩個N型半導(dǎo)體之間為一條溝,柵極電壓的建立相當于為它們之間搭了一座橋梁,該橋的大小由柵壓的大小決定。佛山金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)管規(guī)格場效應(yīng)管的工作溫度范圍需要在規(guī)定的范圍內(nèi),以確保正常工作。
MOSFET的特性和作用:MOS管導(dǎo)作用,MOS管的柵極G和源極S之間是絕緣的,由于SiO2絕緣層的存在,在柵極G和源極S之間等效是一個電容存在,電壓VGS產(chǎn)生電場從而導(dǎo)致源source和drain是可以對調(diào)的,他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下,這個兩個區(qū)是一樣的,即使兩端對調(diào)也不會影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱的。目前在市場應(yīng)用方面,排名頭一的是消費類電子電源適配器產(chǎn)品。而MOS管的應(yīng)用領(lǐng)域排名第二的是計算機主板、NB、計算機類適配器、LCD顯示器等產(chǎn)品,隨著國情的發(fā)展計算機主板、計算機類適配器、LCD顯示器對MOS管的需求有要超過消費類電子電源適配器的現(xiàn)象了。第三的就屬網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制、汽車電子以及電力設(shè)備領(lǐng)域了,這些產(chǎn)品對于MOS管的需求也是很大的,特別是現(xiàn)在汽車電子對于MOS管的需求直追消費類電子了。
導(dǎo)電溝道的形成:當vGS數(shù)值較小,吸引電子的能力不強時,漏——源極之間仍無導(dǎo)電溝道出現(xiàn),如圖1(b)所示。vGS增加時,吸引到P襯底表面層的電子就增多,當vGS達到某一數(shù)值時,這些電子在柵極附近的P襯底表面便形成一個N型薄層,且與兩個N+區(qū)相連通,在漏——源極間形成N型導(dǎo)電溝道,其導(dǎo)電類型與P襯底相反,故又稱為反型層,如圖1(c)所示。vGS越大,作用于半導(dǎo)體表面的電場就越強,吸引到P襯底表面的電子就越多,導(dǎo)電溝道越厚,溝道電阻越小。在放大電路中,場效應(yīng)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。
電機驅(qū)動:在電機控制系統(tǒng)中,場效應(yīng)管用于控制電機的啟動、停止和速度調(diào)節(jié)。LED驅(qū)動:場效應(yīng)管用于LED驅(qū)動電路中,提供恒流源以保證LED的穩(wěn)定亮度。場效應(yīng)管的這些應(yīng)用展示了其在現(xiàn)代電子技術(shù)中的多樣性和重要性。通過選擇合適的場效應(yīng)管類型和設(shè)計合適的電路,可以實現(xiàn)高效、可靠的電子系統(tǒng)。我們知道三極管全稱為半導(dǎo)體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管,是一種電流控制型半導(dǎo)體器件,其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號, 也用作無觸點開關(guān)。場效應(yīng)管的使用方法需要注意輸入電壓和功率的限制,避免損壞器件?;葜萁Y(jié)型場效應(yīng)管加工
IGBT結(jié)合了場效應(yīng)管和雙極晶體管的優(yōu)點,適用于高電壓和高頻率的場合。佛山金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)管規(guī)格
靜態(tài)電特性:注①:Vgs(off)其實就是開啟電壓Vgs(th),只不過這里看的角度不一樣。注②:看完前文的讀者應(yīng)該知道為什么這里兩個Rds(on)大小有差異,不知道的回去前面重新看。動態(tài)點特性:注①:Ciss = Cgs + Cgd ;Coss = Cds ;Crss = Cgd;注②:MOS管開啟速度較主要關(guān)注的參數(shù)是Qg,也就是形成反型層需要的總電荷量!注③:接通/斷開延遲時間t d(on/off)、上升/下降時間tr / tf,各位工程時使用的時候請根據(jù)實際漏級電路ID,柵極驅(qū)動電壓Vg進行判斷。佛山金屬半導(dǎo)體場效應(yīng)管規(guī)格