以N沟道为例,在P型硅基板上形成两个高度集中的源扩散区N+和漏扩散区N+,并分别引出源极S和漏极D。源极和板在内部连接并始终保持相同的电位。图1(a)中符号的正面方向是从外到内,表示从P型材料(衬底)指向N型沟道。如果漏极连接到电源正极,源极连接到电源负极,且VGS=0,则沟道电流(或漏极电流)ID=0。随着VGS被正栅极电压吸引并逐渐升高,两个扩散区之间感应出带负电的少数载流子,当VGS达到管子开启电压VTN(一般+2V左右)时,N沟道管开始工作导通并形成漏极电流ID。
国产N沟道MOSFET的代表产品有3DO1、3DO2、3DO4(单栅晶体管)、4DO1(双栅晶体管)。它们的引脚排列(底视图)如图2 所示。
MOS场效应管比较“坚韧”。这是因为输入电阻非常高,栅极和源极之间的电容很小,因此很容易被外部电磁场或静电感应充电,形成非常高的电压,并且电荷量很少。 (U)如果极间电容=Q/C),管子就会损坏。因此,工厂会扭转引脚或将它们固定在金属箔上,以使G 极和S 极具有相同的电位,并防止静电积聚。当管道不使用时,所有引线也应短路。进行测量时必须格外小心,并且必须采取适当的防静电措施。
MOS场效应管的检测方法
(一)准备工作
测量前,在接触MOSFET 引脚之前,将身体短接到地。为了保持人体与大地等电位,最好将腕线接地。再次分离引脚并拆下电线。
(2) 判断电极
将万用表设置为R100,首先确定门。如果一个引脚和另一个引脚之间的电阻无穷大,则证明该引脚是门G。如果更换表笔再次测量,S、D之间的电阻应该在几百欧姆到几千欧姆之间。当电阻值变小时,将黑表笔接到D极。连接到S极。国产3SK系列中,S极与管壳相连,便于识别S极。
(3)放大能力的确认(互导)
将G极悬空,将黑表笔接D极,红表笔接S极,用手指触摸G极时,表针会明显摆动。双栅MOS场效应晶体管有两个栅极,G1和G2。为了区别,如果用手触摸G1和G2极,时钟指针会向左摆动得更多。
现在有些MOSFET管的G-S极之间有保护二极管,所以不需要将每个引脚短接。
MOS场效应管在使用过程中必须分类,不能随意更换。 MOS场效应晶体管(包括MOS集成电路)输入阻抗较高,因此容易受到静电的破坏。使用时请注意以下事项:
(1) MOS 器件通常装在黑色导电泡沫塑料袋中从工厂发货。不要只是拿起塑料袋自己包装。您还可以使用细铜线连接引脚或用锡箔包裹引脚。
(2) 拆下的MOS器件不能在塑料板上滑动,因此请用金属板等握住它来使用。
(3) 确保焊接时使用的烙铁充分接地。
(4)焊接前将板子的电源线和地线短接,焊接完MOS器件后断开。
(5) MOS器件各引脚的焊接顺序为漏极、源极、栅极。拆卸时按相反顺序进行。
(6) 安装板卡前,使用接地夹子接触机器各端子并连接板卡。
(7)如果MOS场效应管的栅极允许,最好接一个保护二极管。维修电路时,应注意检查原保护二极管是否完好。
VMOS场效应管(VMOSFET)又称VMOS管或功率场效应管,正式名称为V型槽MOS场效应管。这是继MOSFET之后新开发的高效功率开关器件。不仅继承了MOS场效应管的高输入阻抗(108W)、小驱动电流(约0.1A左右),而且还具有高耐压(最大1200V)、大工作电流(1.5A 100A),输出功率大(1~250W),跨导线性好,开关速度快。由于它们结合了真空管和功率晶体管的优点,广泛应用于电压放大器(电压放大倍数数千倍)、功率放大器、开关电源、逆变器等。
众所周知,传统MOS场效应晶体管的栅极、源极和漏极位于芯片上大致同一水平面上,其工作电流基本水平流动。左下图展示了VMOS管:的两大结构特点。一是金属栅极采用V型槽结构,二是具有垂直导电性。由于漏极是从芯片背面引出,所以ID并不是沿着芯片水平流动,而是从重掺杂的N+区(源极S)开始,流经P沟道,向轻掺杂的N-流入漂移区并最终垂直向下到达漏极D。电流方向如图中箭头所示,流通截面积增大,可流过大电流。它仍然是绝缘栅MOS场效应晶体管,因为栅极和芯片之间有一层二氧化硅绝缘层。
国内VMOS场效应管主要生产厂家有877厂、天津半导体器件厂四厂、杭州电子管厂等。代表产品包括VN401、VN672、VMPT2。表1为6个VMOS管的主要参数。 IRFPC50的外观如右上图所示。
如何检测VMOS场效应管
(1) 审判门G
将万用表置于R1k档,测量三个引脚之间的电阻。如果发现某个引脚电阻无穷大,且更换表笔后电阻仍为无穷大,则证明G值极值。
(2)确定源极S和漏极D
从图1中可以看出,源极和漏极之间有一个PN结,因此可以根据PN结正向和反向电阻的差异来识别S极和D极。通过交换表笔测量两次电阻值,较低的电阻值(通常为几千欧姆至10000欧姆或更高)为正向电阻。此时黑表笔变成S极。红色测试线连接至D极。
(3) 测量漏源导通电阻RDS(on)。
将G-S极短接,万用表选择R1档,黑表笔接S极,红表笔接D极。电阻应从几欧姆到10欧姆或更大。由于测试条件不同,测得的RDS(on)值会高于手册中列出的典型值。例如,用500万用表Rx1刻度测量IRFPC50 VMOS管时,RDS(on)=3.2W,大于0.58W(典型值)。
(4) 检查互导
将万用表置于R1k(或R100)档,红表笔接S极,黑表笔接D极。握住螺丝刀,仪表上的指针会明显弯曲。偏转越大,管子的跨导越大。
7、场效应管与晶体管的比较
(1)场效应晶体管是电压控制元件,晶体管是电流控制元件。当可以从信号源提取的电流较小时使用场效应晶体管,而当信号电压较低并且可以从信号源提取的电流较大时使用晶体管。用过的。
(2)场效应晶体管是利用多数载流子来导电,因此称为单极器件,但晶体管同时具有多数载流子和少数载流子来导电。它被称为双极器件。
(3)有些场效应晶体管的源极和漏极可以互换使用,栅极电压可以正也可以负,使其比晶体管更加灵活。
(4)场效应晶体管可以在非常低的电流和电压条件下工作,其制造工艺有利于在硅片上集成许多场效应晶体管,使其适合大规模集成电路的广泛应用。它已被广泛使用。
原创文章,作者:小条,如若转载,请注明出处:https://www.sudun.com/ask/84131.html