上海耗盡型場效應(yīng)管

與雙極型晶體管相比，場效應(yīng)管具有如下特點(diǎn)。（1）場效應(yīng)管是電壓控制器件，它通過VGS(柵源電壓)來控制ID（漏極電流）；（2）場效應(yīng)管的控制輸入端電流極小，因此它的輸入電阻（107～1012Ω）很大。（3）它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，因此它的溫度穩(wěn)定性較好；（4）它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù)；（5）場效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng)；（6）由于它不存在雜亂運(yùn)動(dòng)的電子擴(kuò)散引起的散粒噪聲，所以噪聲低。場效應(yīng)管利用電場控制載流子的流動(dòng)，通過改變柵極電壓，控制源極和漏極之間的電流。上海耗盡型場效應(yīng)管

場效應(yīng)管的分類：場效應(yīng)管分結(jié)型、絕緣柵型兩大類。結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）因有兩個(gè)PN結(jié)而得名，絕緣柵型場效應(yīng)管（JGFET）則因柵極與其它電極完整絕緣而得名。它們由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管，屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。我們常說的MOS管就是絕緣柵型場效應(yīng)管中的一種，它也是應(yīng)用較普遍的一種，所以這一節(jié)接下的內(nèi)容我們主要通過介紹MOS管來了解場效應(yīng)晶體管。MOSFET有分為增強(qiáng)型和耗盡型兩大類，增強(qiáng)型和耗盡型每一類又有NMOS和PMOS，和三極管中的PNP和NPN類似。場效應(yīng)管尺寸場效應(yīng)管在無線電領(lǐng)域具有普遍應(yīng)用，如射頻放大器、混頻器、振蕩器等，提高通信質(zhì)量。

N溝道耗盡型MOSFET場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)：a.結(jié)構(gòu)：N溝道耗盡型MOS管與N溝道增強(qiáng)型MOS管基本相似。b.區(qū)別：耗盡型MOS管在vGS=0時(shí)，漏——源極間已有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生，而增強(qiáng)型MOS管要在vGS≥VT時(shí)才出現(xiàn)導(dǎo)電溝道。c.原因：制造N溝道耗盡型MOS管時(shí)，在SiO2絕緣層中摻入了大量的堿金屬正離子Na+或K+(制造P溝道耗盡型MOS管時(shí)摻入負(fù)離子)，如圖1(a)所示，因此即使vGS=0時(shí)，在這些正離子產(chǎn)生的電場作用下，漏——源極間的P型襯底表面也能感應(yīng)生成N溝道(稱為初始溝道)，只要加上正向電壓vDS，就有電流iD。 如果加上正的vGS，柵極與N溝道間的電場將在溝道中吸引來更多的電子，溝道加寬，溝道電阻變小，iD增大。反之vGS為負(fù)時(shí)，溝道中感應(yīng)的電子減少，溝道變窄，溝道電阻變大，iD減小。當(dāng)vGS負(fù)向增加到某一數(shù)值時(shí)，導(dǎo)電溝道消失，iD趨于零，管子截止，故稱為耗盡型。溝道消失時(shí)的柵－源電壓稱為夾斷電壓，仍用VP表示。與N溝道結(jié)型場效應(yīng)管相同，N溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓VP也為負(fù)值，但是，前者只能在vGS<0的情況下工作。而后者在vGS=0，vGS>0

以N溝道為例，它是在P型硅襯底上制成兩個(gè)高摻雜濃度的源擴(kuò)散區(qū)N+和漏擴(kuò)散區(qū)N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內(nèi)部連通，二者總保持等電位。當(dāng)漏接電源正極，源極接電源負(fù)極并使VGS=0時(shí)，溝道電流（即漏極電流）ID=0。隨著VGS逐漸升高，受柵極正電壓的吸引，在兩個(gè)擴(kuò)散區(qū)之間就感應(yīng)出帶負(fù)電的少數(shù)載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當(dāng)VGS大于管子的開啟電壓VTN（一般約為+2V）時(shí)，N溝道管開始導(dǎo)通，形成漏極電流ID。場效應(yīng)晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發(fā)明，但是實(shí)用的器件一直到1952年才被制造出來（結(jié)型場效應(yīng)管，Junction-FET，JFET）。1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET），從而大部分代替了JFET，對電子行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。在使用場效應(yīng)管時(shí)，需要注意正確連接其源極、柵極和漏極，以確保其正常工作。

SOA失效（電流失效）再簡單說下第二點(diǎn)，SOA失效，SOA失效是指電源在運(yùn)行時(shí)異常的大電流和電壓同時(shí)疊加在MOSFET上面，造成瞬時(shí)局部發(fā)熱而導(dǎo)致的破壞模式。或者是芯片與散熱器及封裝不能及時(shí)達(dá)到熱平衡導(dǎo)致熱積累，持續(xù)的發(fā)熱使溫度超過氧化層限制而導(dǎo)致的熱擊穿模式。關(guān)于SOA各個(gè)線的參數(shù)限定值可以參考下面圖片。1：受限于較大額定電流及脈沖電流2：受限于較大節(jié)溫下的RDSON。3：受限于器件較大的耗散功率。4：受限于較大單個(gè)脈沖電流。5：擊穿電壓BVDSS限制區(qū)。我們電源上的MOSFET，只要保證能器件處于上面限制區(qū)的范圍內(nèi)，就能有效的規(guī)避由于MOSFET而導(dǎo)致的電源失效問題的產(chǎn)生。這個(gè)是一個(gè)非典型的SOA導(dǎo)致失效的一個(gè)解刨圖，由于去過鋁，可能看起來不那么直接，參考下。MOSFET是最常見的場效應(yīng)管，其優(yōu)勢在于高輸入電阻和低功耗。上海耗盡型場效應(yīng)管

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(hào)與輸入信號(hào)成正比。上海耗盡型場效應(yīng)管

場效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor縮寫(FET)）簡稱場效應(yīng)管。主要有兩種類型：結(jié)型場效應(yīng)管（junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（metal-oxide semiconductor FET，簡稱MOS-FET）。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高（107～1015Ω）、噪聲小、功耗低、動(dòng)態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。上海耗盡型場效應(yīng)管