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涨价飓风刮向二极管和MOSFET 唯样商城助你迎接挑战

http://www.ec.hc360.com2018年09月27日20:18T|T

    前一阵我们做了一个二极管的专题,详细介绍了它的“前世今生”,今天来聊聊它的好基友MOSFET。

    MOSFET最近的行情好似过山车,刚有风声说缺货要缓解,随即日本惊天一震,上游硅晶圆陷入危机,加之受中美贸易战火波及,

    MOSFET市场又变得扑朔迷离。

    下篇:

    ●MOSFET:起名是一门艺术

    ●三分钟了解MOSFET

    ●拓展:MOSFET进修班

    说MOSFET前,先来了解一下场效应管。

    场效应管(英语:field-effecttransistor,缩写:FET)是一种通过电场效应控制电流的电子元件。它依靠电场去控制导电沟道形状,因此能控制半导体材料中某种类型载流子的沟道的导电性。

    场效应管分为MOS场效应管(MOSFET)和结型场效应管(JFET)。现在主要使用MOS场效应管,即通常所称的MOS管。

    一、关于MOSFET:起名是一门艺术

    金属氧化物半导体场效应晶体管,简称金氧半场效晶体管,英语:Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,也就是我们说的MOSFET。

    MOSFET是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。依照其沟道极性的不同,可分为:

    【1】电子占多数的N沟道型

    【2】空穴占多数的P沟道型

    【3】通常被称为N型金氧半场效晶体管(NMOSFET)

    【4】P型金氧半场效晶体管(PMOSFET)

    图1:显微镜下的MOSFET测试用组件。

图1:显微镜下的MOSFET测试用组件。

    图中有两个栅极的接垫(pads)以及三组源极与漏极的接垫。

    二、MOSFET的核心

    图2:金属—氧化层—半导体结构

图2:金属—氧化层—半导体结构

    MOSFET在结构上以一个金属—氧化物层—半导体的电容为核心(现在的MOSFET多半以多晶硅取代金属作为其栅极材料),氧化层的材料多半是二氧化硅,其下是作为基极的硅,而其上则是作为栅极的多晶硅。这样的结构正好等于一个电容器,氧化层为电容器中介电质,而电容值由氧化层的厚度与二氧化硅的介电系数来决定。栅极多晶硅与基极的硅则成为MOS电容的两个端点。

    当一个电压施加在MOS电容的两端时,半导体的电荷分布也会跟着改变。

    三、MOSFET电路符号表示方法:

    常用于MOSFET的电路符号有多种形式,最常见的设计是以一条垂直线代表沟道(Channel),两条和沟道平行的接线代表源极(Source)与漏极(Drain),左方和沟道垂直的接线代表栅极(Gate),如下图所示。有时也会将代表沟道的直线以虚线代替,以区分增强型(enhancementmode,又称增强式)MOSFET或是耗尽型(depletionmode,又称耗尽式)MOSFET。

    图3:几种常见的MOSFET电路符号加上结型场效应管一起比较

图3:几种常见的MOSFET电路符号加上结型场效应管一起比较

    举例:N-MOSFET

    图4:一个NMOS晶体管的立体截面图

图4:一个NMOS晶体管的立体截面图

    对这个NMOS而言,真正用来作为沟道、让载流子通过的只有MOS电容正下方半导体的表面区域。当一个正电压施加在栅极上,带负电的电子就会被吸引至表面,形成沟道,让n-type半导体的多数载流子—电子可以从源极流向漏极。如果这个电压被移除,或是放上一个负电压,那么沟道就无法形成,载流子也无法在源极与漏极之间流动,也就是可以透过栅极的电压控制沟道的开关

    四、双重(互补式)MOSFET(CMOS,ComplementaryMOS)开关

    为了改善单一MOSFET开关造成信号有损的缺点,使用一个PMOS加上一个NMOS的CMOS开关(Transmissiongate)成为目前最普遍的做法。

    CMOS开关将PMOS与NMOS的源极与漏极分别连接在一起,而基极的接法则和NMOS与PMOS的传统接法相同(PMOS的基极接到最高电压,即VDD;NMOS的基极接到最低电压,即VSS或GND)。要令开关导通时,则把PMOS的栅极接低电位(VSS或GND),NMOS的栅极接高电位(VDD)。

    当输入电压在(VDD-Vthn)到(VSS+Vthp)时,PMOS与NMOS都导通,而输入小于(VSS+Vthp)时,只有NMOS导通,输入大于(VDD-Vthn)时只有PMOS导通,这样做的好处是在大部分的输入电压下,PMOS与NMOS皆同时导通,如果任一边的导通电阻上升,则另一边的导通电阻就会下降,所以开关的电阻几乎可以保持定值,减少信号有损。

    ROHMSiCMOSFET

    与Si半导体相比,SiC功率元件可进一步实现小型化、低功耗及高效化。它在高温环境下具备优良的工作特性,且开关损耗更低,作为新一代低损耗元件,备受期待。

    罗姆作为SiC功率元器件的领先企业,自上世纪90年代起便着手于SiC功率元器件的量产化,并于2010年全球首家成功实现了SiC-MOSFET的量产。

    ROHM第3代与第2代SiCMOSFET

    ROHM开发出全球首款采用沟槽结构(第三代)的SiCMOSFET元器件,并成功实现量产。

    元器件实现了更低的导通电阻,降低了所有设备的功率损耗。

    图4:一个NMOS晶体管的立体截面图

    进入唯样商城查看相关ROHM产品:

    ROHMSiCMOSFET二代:

    http://www.oneyac.com/search.html?keyword=SCH&brandId=994

    ROHMSiCMOSFET三代:

    http://www.oneyac.com/search.html?keyword=SCT&brandId=994

    唯样商城是厦门唯样科技有限公司旗下的元器件在线交易服务平台,本土电子元器件授权目录分销商,采用“小批量、现货、样品”销售模式,以供应电子元器件为主营业务,致力于满足客户多型号、高质量、快速交付的采购需求。为提升供应链效率,唯样自建高效率智慧化仓储中心,拥有自营库存超50,000种,提供一站式正品现货采购、个性化解决方案、采购选项替代、寻源降本、技术支持等多元化服务。

    

责任编辑:刘婷婷

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