23 | 05 | 2019
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3923
Просмотры материалов : 9593110

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 155 гостей
  • 2 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
С изолированным затвором полевых транзисторов (MOSFET) PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.01.2017 07:52

С изолированным затвором полевых транзисторов (MOSFET)

Глава 2 - Твердотельный Теория устройства


С изолированным затвором полевого транзистора (IGFET), также известный как оксид металла полевого транзистора (MOSFET), является производной от полевого транзистора (FET). В настоящее время большинство транзисторов типа МОП-транзистор в качестве компонентов цифровых интегральных схем. Хотя дискретные BJT являются более многочисленными, чем дискретная МОП ПТ. Количество полевой МОП-транзистор в интегральной схеме, может приближаться к сотням миллиона. Размеры отдельных устройств MOSFET находятся под микрона, снижается каждые 18 месяцев. Гораздо больше МОП ПТ способны к переключению около 100 ампер тока при низком напряжении; некоторые поддерживают почти 1000 V при более низких токах. Эти устройства занимают хорошую часть квадратный сантиметр кремния. МОП-транзистор найдем гораздо более широкое применение, чем JFET годов. Тем не менее, устройства на MOSFET не так широко используются в качестве биполярных транзисторов в это время.

МОП-транзистор имеет источник, ворота, и сливные терминалы как полевой транзистор. Тем не менее, ворота свинец не делает прямое соединение с кремнием по сравнению со случаем для FET. MOSFET ворот представляет собой металлический или слой поликристаллического кремния поверх изолятора диоксида кремния. Ворот имеет сходство с оксидом металла полупроводник (МОП) конденсатор на рисунке ниже . При зарядке пластины конденсатора взять на себя полярности заряда соответствующих клемм аккумуляторной батареи. Нижняя пластина P-типа кремния, из которого электроны отталкиваются отрицательной (-) клемме аккумулятора по направлению к окиси, и привлекает положительной (+) верхней пластины. Этот избыток электронов вблизи оксида создает перевернутое (избыток электронов) канала под оксид. Этот канал также сопровождается обедненной области изолирующий канал из подложки объемного кремния.




N-канальный МОП - конденсатор: (а) нет заряда, (б) заряженный.

На рисунке ниже (а) МОП - конденсатор помещается между парой диффузий N-типа в P-типа подложки. При отсутствии заряда на конденсаторе, никакой предвзятости на воротах, то N-диффузии типа, исток и сток, остаются электрически изолированы.




N-канальный МОП - транзистор (тип усиления): (а) смещения 0 В ворота, (б) смещения положительные ворота.

Положительное напряжение смещения, приложенное к затвору, заряжает конденсатор (ворот). Ворота на вершине оксида берет на себя положительный заряд от смещения затвора батареи. Субстрат Р-типа под затвором принимает отрицательный заряд. Область инверсии с избытком электронов формы ниже оксидного слоя затвора. Этот регион в настоящее время соединяет источник и регионы стоком N-типа, образуя непрерывный N-регион от истока к стоку. Таким образом, МОП-транзистор, как полевой транзистор является однополярной устройство. Один тип носителя заряда отвечает за проводимость. Этот пример представляет собой МОП-транзистор N-канальный. Проведение большого тока от истока к стоку можно с напряжением, приложенным между этими цепями. Практическим схема будет иметь нагрузку последовательно с батареей сливного на рисунке выше (б).

МОП - транзистор описано выше на рисунке выше , известен как режим усиления полевого МОП - транзистора. Непроводящими, выключен канал включен путем усиления канала ниже ворот путем применения смещения. Это наиболее распространенный вид устройства. Другой вид полевого МОП-транзистора не будет описана здесь. Смотрите с изолированным затвором полевого транзистора главу для устройства в режиме истощения.

МОП-транзистор, как FET, это напряжение управляемое устройство. Входное напряжение на затвор управляет потоком тока от истока к стоку. Ворота не проводит непрерывный ток. Хотя, ворота рисует всплеск тока для зарядки емкости затвора.

Поперечное сечение N-канального МОП - транзистора дискретной показан на рисунке ниже (а). Дискретные устройства, как правило, оптимизированы для коммутации высокой мощности. N + указывает на то, что исток и сток сильно легированный N-типа. Это сводит к минимуму резистивные потери в высоком пути тока от истока к стоку. N - указывает на легкую допингом. P-область под затвором, между истоком и стоком может быть инвертирована путем применения положительного напряжения смещения. Профиль легирования представляет собой поперечное сечение, которое может быть изложены в форме змеевика, на кремниевом кристалле. Это значительно увеличивает площадь, и, следовательно, текущую технологические свойства.




N-канальный МОП - транзистор (тип усиления): (а) Поперечное сечение, (б) условное обозначение.

МОП - транзистора условное обозначение на рисунке выше (б) показывает "плавающим" ворота, указывая на отсутствие прямого подключения к кремниевой подложке. Пунктирная линия от истока к стоку указывает на то, что это устройство выключено, не ведет, с нулевым уклоном на воротах. Нормально "выключено" МОП-транзистор является режимом усиления устройства. Канал должен быть повышена за счет применения смещения к воротам для проводимости. "Указывает" конец стрелки подложки соответствует P-типа материала, который указывает на N-типа канала, "без указывающего" конца. Это символ для N-канального МОП-транзистора. Стрелка указывает в противоположном направлении для устройства Р-канала (не показан). МОП-транзистора являются четыре терминальных устройств: источник, ворота, сливные и подложки. Субстрат соединена с источником в виде дискретных МОП-транзистор, что делает упакованную часть три терминальное устройство. МОП ПТ, которые являются частью интегральной схемы, имеют подложку, общий для всех устройств, если намеренно не изолированы. Это общее соединение может быть скреплены из пресс-формы для подключения к наземной или источника питания напряжением смещения.




N-канал "V-МОС" транзистор: (а) Поперечное сечение, (б) условное обозначение.

Устройство V-MOS в (Рисунок выше ) представляет собой усовершенствованный MOSFET мощности с профилем легирования организовал для нижнего источника в открытом состоянии , чтобы истощить сопротивление. VMOS берет свое название от ворот региона V-образную форму, что увеличивает площадь поперечного сечения канала исток-сток. Это сводит к минимуму потери и позволяет переключение более высоких уровней власти. Умосу, изменение с помощью U-образного рощу а, является более воспроизводимым в производстве.

  • ОБЗОР:
  • МОП-транзистор являются unipoar устройства проводимости, проводимости с одним типом носителей заряда, как полевой транзистор, но в отличие от биполярного транзистора.
  • Усилитель MOSFET является управляемый напряжением устройства, как FET. Входной напряжения на затворе управляет источником тока для слива.
  • MOSFET ворот не проводит непрерывный ток, за исключением утечки. Тем не менее, значительный первоначальный всплеск тока необходим для зарядки емкости затвора.
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья