Мосфеты: Транзистор MOSFET — Все промышленные производители

MOSFET ТРАНЗИСТОРЫ ПРОТИВ IGBT

Когда дело доходит до импульсных преобразователей, оба типа транзисторов имеют свои преимущества и недостатки. Но какой из них лучше для данного устройства? В этой статье сравним MOSFET с модулями IGBT чтобы понять, что и где лучше ставить. 

Предполагается что в схемах с низким напряжением, низким током, но высокой частотой переключения, предпочтительно использовать полевые транзисторы (MOSFET), а в схемах с высоким напряжением, высоким током, но с низкой частотой — лучше IGBT. Но достаточно ли такой общей классификации? У каждого есть свои дополнительные предпочтения в этом отношении и правда в том, что не существует общего, жесткого стандарта, который позволял бы оценивать параметры данного элемента с точки зрения его использования в импульсных преобразователях. Все зависит от конкретного применения и широкого спектра факторов, таких как частота переключения, размер, стоимость и т. д. Поэтому, вместо того чтобы пытаться решить какой элемент лучше, нужно внимательно изучить различия между этими деталями.

 

Кратко о MOSFET

MOSFET — это управляемый переключатель с тремя контактами (затвор, сток и исток). Сигнал затвора (управления) подается между затвором и истоком, а контактами переключения являются сток и исток. Сам затвор выполнен из металла и отделен от истока оксидом металла в качестве диэлектрика. Это позволяет снизить энергопотребление и делает этот транзистор отличным выбором для использования в качестве электронного переключателя или усилителя в схеме с общим истоком. 

Для правильной работы МОП-транзисторы должны поддерживать положительный температурный коэффициент. Потери во включенном состоянии малы и теоретически сопротивление транзистора в этом состоянии не ограничено — может быть близко к нулю. Кроме того, поскольку МОП-транзисторы могут работать на высоких частотах, они могут работать в устройствах с быстрым переключением и с низкими потерями на переключение.

Существует много различных типов МОП-транзисторов, но наиболее сопоставимыми с IGBT являются мощные MOSFET. Они специально разработаны для работы со значительными уровнями мощности и используются чаще всего только во включенном или выключенном состояниях, что делает их наиболее используемым ключом для низковольтных схем. По сравнению с IGBT, мощные полевые МОП-транзисторы имеют преимущества — более высокую скорость коммутации и более высокую эффективность при работе при низких напряжениях. Более того, такая схема может выдерживать высокое напряжение блокировки и поддерживать высокий ток. Это связано с тем что большинство мощных МОП-структур являются вертикальными (а не плоскими). Номинальное напряжение является прямой функцией легирования и толщины эпитаксиального слоя с примесью N-типа, а ток зависит от ширины канала (чем шире канал, тем выше ток).

Кратко о IGBT

Модуль IGBT также является полностью управляемым коммутатором с тремя контактами (затвор, коллектор и эмиттер). Его управляющий сигнал подается между затвором и эмиттером и нагрузкой между коллектором и эмиттером. 

IGBT сочетает в себе простые характеристики управления затвором, как в транзисторе MOSFET, с сильноточным характером биполярного транзистора с низким напряжением насыщения. Это достигается с помощью изолированного полевого транзистора для управляющего входа и биполярного силового транзистора в качестве сильноточного ключа. 

Модуль IGBT специально разработан для быстрого включения и выключения. Фактически частота повторения импульсов достигает УЗ диапазона. Эта уникальная способность делает IGBT часто используемыми в усилителях класса D для синтеза сложных сигналов с широтно-импульсной модуляцией и фильтрами нижних частот. Они также используются для генерации импульсов большой мощности в таких областях, как физика элементарных частиц и плазма, а также играют важную роль в современных устройствах — электромобили, электровелосипеды, поезда, холодильники с регулируемой скоростью вращения компрессора, кондиционеры и многое другое. 

Сравнение IGBT с MOSFET

Структуры обоих транзисторов очень похожи друг на друга. Что касается протекания тока, важным отличием является добавление слоя подложки P-типа под слой подложки N-типа в структуре модуля IGBT.

В этом дополнительном слое дырки вводятся в слой с высоким сопротивлением N-типа, создавая избыток носителей. Это увеличение проводимости в N-слое помогает уменьшить общее напряжение во включенном состоянии в IGBT-модуле. К сожалению, это также блокирует поток электроэнергии в обратном направлении. Поэтому в схему добавлен специальный диод, который расположен параллельно с IGBT чтобы проводить ток в противоположном направлении. 

MOSFET может переключаться на более высоких частотах, однако есть два ограничения: время переноса электронов в области дрейфа и время, необходимое для зарядки / разрядки входного затвора и его емкости. Тем не менее эти транзисторы, как правило, достигают более высокой частоты переключения, чем модули IGBT.

Подведем итог

Многие из вышеупомянутых фактов касаются исторической основы обоих устройств. Достижения и технологические прорывы в разработке нового оборудования, а также использование новых материалов, таких как карбид кремния (SiC), привели к значительному улучшению производительности этих радиодеталей за последние годы.  

 

МОП-транзистор: 

• Высокая частота переключения.
• Лучшие динамические параметры и более низкое энергопотребление драйвера. 
• Более низкая емкость затвора.
• Более низкое термосопротивление, которое приводит к лучшему рассеиванию мощности.
• Более короткое время нарастания и спада, что означает способность работать на более высоких частотах.

IGBT модуль: 

• Улучшенная технология производства, которая приводит к снижению затрат.
• Лучшая устойчивость к перегрузкам.
• Улучшенная способность распараллеливания схемы.
• Более быстрое и плавное включение и выключение.
• Снижение потерь при включении и при переключении.
• Снижение входной мощности.

В любом случае модули MOSFET и IGBT быстро заменяют большинство старых полупроводниковых и механических устройств, используемых для управления током. Силовые устройства на основе SiC демонстрируют такие преимущества как меньшие потери, меньшие размеры и более высокая эффективность. Подобные инновации будут продолжать расширять пределы использования MOSFET и IGBT транзисторов для схем с более высоким напряжением и большей мощностью.

   Форум по теории электроники

   Форум по обсуждению материала MOSFET ТРАНЗИСТОРЫ ПРОТИВ IGBT

---

Базовая электроника — MOSFET — CoderLessons.com

У полевых транзисторов есть несколько недостатков, таких как высокое сопротивление стока, умеренное входное сопротивление и более медленная работа. Чтобы преодолеть эти недостатки, изобретен MOSFET, который является усовершенствованным FET.

MOSFET означает полевой транзистор на основе оксида кремния и кремния или полевой транзистор на основе оксида металла и полупроводника. Это также называется IGFET, что означает полевой транзистор с изолированным затвором. FET работает как в режиме истощения, так и в режиме улучшения. На следующем рисунке показано, как выглядит практичный MOSFET.

Строительство МОП-транзистора

Конструкция MOSFET немного похожа на FET.

Оксидный слой наносится на подложку, к которой подключен вывод затвора. Этот оксидный слой действует как изолятор (sio ₂ изолирует от подложки), и, следовательно, MOSFET имеет другое название IGFET. В конструкции MOSFET, слегка легированная подложка, рассеивается с сильно легированной областью. В зависимости от используемой подложки они называются MOSFET P-типа и N-типа .

На следующем рисунке показана конструкция MOSFET.

Напряжение на затворе контролирует работу MOSFET. В этом случае на затвор можно подавать как положительные, так и отрицательные напряжения, поскольку он изолирован от канала. При отрицательном напряжении смещения затвора он действует как

истощающий МОП-транзистор, тогда как при положительном напряжении смещения затвора он действует как полевой МОП-транзистор .

Классификация МОП-транзисторов

В зависимости от типа материалов, используемых в конструкции, и типа операции, полевые МОП-транзисторы классифицируются, как показано на следующем рисунке.

После классификации давайте пройдемся по символам MOSFET.

N-канальные МОП-транзисторы

просто называются NMOS . Символы для N-канального МОП-транзистора приведены ниже.

МОП-транзисторы с P-каналом просто называются PMOS . Символы для P-канального MOSFET приведены ниже.

Теперь давайте рассмотрим конструкционные детали N-канального MOSFET. Обычно для объяснения рассматривается NChannel MOSFET, так как этот в основном используется. Также нет необходимости упоминать, что изучение одного типа объясняет и другое.

Строительство N-канального МОП-транзистора

Давайте рассмотрим N-канальный MOSFET, чтобы понять его работу. Подложена слегка легированная подложка P-типа, в которую рассеиваются две сильно легированные области N-типа, которые действуют как исток и сток. Между этими двумя областями N + происходит диффузия с образованием N-канала, соединяющего сток и исток.

Тонкий слой диоксида кремния (SiO ₂ ) выращивается по всей поверхности, и сделаны отверстия, чтобы нарисовать омические контакты для выводов стока и истока. Проводящий слой алюминия проложен по всему каналу, на этот слой SiO ₂ от истока до стока, который составляет затвор. Подложка SiO ₂ соединена с общей или заземленной клеммой.

Из-за своей конструкции МОП-транзистор имеет гораздо меньшую площадь микросхемы, чем BJT, что составляет 5% занятости по сравнению с биполярным переходным транзистором. Это устройство может работать в режимах. Это режимы истощения и улучшения. Давайте попробуем разобраться в деталях.

Работа N — канала (режим истощения) MOSFET

На данный момент у нас есть идея, что в этом месте нет PN-перехода между шлюзом и каналом, в отличие от FET. Можно также заметить, что диффузный канал N (между двумя областями N +), изолирующий диэлектрик SiO ₂ и слой металлического алюминия затвора вместе образуют конденсатор с параллельными пластинами .

Если NMOS должен работать в режиме истощения, терминал затвора должен иметь отрицательный потенциал, а сток — положительный потенциал, как показано на следующем рисунке.

Когда между затвором и истоком не подается напряжение, часть тока течет из-за напряжения между стоком и истоком. Пусть на V _GG подается некоторое отрицательное напряжение. Затем неосновные носители, т.е. дырки, притягиваются и оседают вблизи слоя SiO ₂ . Но большинство носителей, т. Е. Электроны, отталкиваются.

При некоторой величине отрицательного потенциала на V _GG определенная величина тока I _{D стока} протекает через исток к стоку. Когда этот отрицательный потенциал еще больше увеличивается, электроны истощаются, и ток I _D уменьшается. Следовательно, чем больше отрицательное значение приложенного V _GG , тем меньше будет значение тока стока I _D.

Канал ближе к стоку становится более истощенным, чем у источника (как в FET), и поток тока уменьшается из-за этого эффекта. Следовательно, это называется режим обеднения MOSFET.

Работа N-канального МОП-транзистора (режим улучшения)

Тот же MOSFET может работать в режиме улучшения, если мы можем изменить полярности напряжения V _GG . Итак, давайте рассмотрим MOSFET с напряжением затвора V _GG положительным, как показано на следующем рисунке.

Когда между затвором и истоком не подается напряжение, часть тока течет из-за напряжения между стоком и истоком. Пусть на V _GG подается некоторое положительное напряжение. Тогда неосновные носители, т.е. дырки, отталкиваются, а основные носители, т.е. электроны, притягиваются к слою SiO ₂ .

При некоторой величине положительного потенциала на V _GG определенная величина тока I _{D стока} протекает через исток к стоку. Когда этот положительный потенциал дополнительно увеличивается, ток I _D увеличивается из-за потока электронов из источника, и они продвигаются дальше из-за напряжения, приложенного к V _GG . Следовательно, чем больше положительное значение приложенного V _GG , тем больше будет значение тока стока I _D. Поток тока усиливается за счет увеличения потока электронов лучше, чем в режиме обеднения. Следовательно, этот режим называется расширенным режимом MOSFET .

P — Канал МОП-транзистора

Конструкция и работа PMOS такие же, как у NMOS. Слегка легированный n-субстрат берется, в который диффундируют две сильно легированные P + области . Эти две области P + действуют как исток и сток. Тонкий слой SiO ₂ выращивается на поверхности. В этом слое прорезаются отверстия для контакта с областями P +, как показано на следующем рисунке.

Работа PMOS

Когда клемме затвора дается отрицательный потенциал на V _GG, чем напряжение V _{DD стока} , то из-за присутствия областей P + ток отверстия увеличивается через диффузный P-канал, и PMOS работает в режиме улучшения .

Когда клемме затвора дается положительный потенциал на V _GG, чем напряжение V _{DD стока} , тогда из-за отталкивания происходит истощение, вследствие которого уменьшается ток. Таким образом, PMOS работает в режиме истощения . Хотя конструкция отличается, работа аналогична для обоих типов MOSFET. Следовательно, с изменением полярности напряжения оба типа могут использоваться в обоих режимах.

Это можно лучше понять, имея представление о кривой характеристик стока.

Характеристики слива

Характеристики стока МОП-транзистора отображаются между током стока I _D и напряжением источника стока V _DS . Характеристическая кривая, как показано ниже для разных значений входов.

Фактически, когда V _DS увеличивается, ток стока I _D должен увеличиваться, но из-за приложенного V _GS ток стока контролируется на определенном уровне. Следовательно, ток затвора контролирует выходной ток стока.

Характеристики передачи

Передаточные характеристики определяют изменение значения V _DS при изменении I _D и V _GS в режимах истощения и улучшения. Ниже приведена кривая передаточной характеристики для тока стока в зависимости от напряжения на затворе.

Сравнение между BJT, FET и MOSFET

Теперь, когда мы обсудили все вышеперечисленные три, давайте попробуем сравнить некоторые их свойства.

ТЕРМИНЫ	BJT	FET	МОП-транзистор
Тип устройства	Текущий контроль	Напряжение контролируется	Напряжение контролируемое
Текущий поток	биполярный	униполярный	униполярный
терминалы	Не взаимозаменяемы	взаимозаменяемый	взаимозаменяемый
Режимы работы	Нет режимов	Только режим истощения	Оба режима повышения и истощения
Входное сопротивление	Низкий	Высоко	Очень высоко
Выходное сопротивление	умеренный	умеренный	Низкий
Рабочая скорость	Низкий	умеренный	Высоко
Шум	Высоко	Низкий	Низкий
Термостойкость	Низкий	Лучше	Высоко

До сих пор мы обсуждали различные электронные компоненты и их типы, а также их конструкцию и работу. Все эти компоненты имеют различные применения в области электроники. Чтобы получить практические знания о том, как эти компоненты используются в практических схемах, обратитесь к руководству по электронным схемам.

SIZ340DT-T1-GE3 — сдвоенный силовой MOSFET-транзистор 30 В / 40 А, выполненный по технологии TrenchFET 4-го поколения в корпусе PowerPAIR® размером 3 х 3 мм

Автор: admin

3 Апр

Еще большая плотность мощности при меньшем тепловыделении!

Новый N-канальный полевой транзистор, выполненный по новейшей технологии TrenchFET Gen IV® компании Vishay, позволяет упростить схему и значительно увеличить эффективность по сравнению с устройствами предыдущего поколения и конкурирующими решениями.

Сдвоенный асимметричный силовой MOSFET-транзистор с рабочим напряжением 30 В в корпусе PowerPAIR® отличается на 57% меньшим сопротивлением открытого канала, на 25% большей плотностью мощности и на 5% большей эффективностью по сравнению с устройствами предыдущего поколения, выпускаемых в этом корпусе. SiZ340DT от компании Vishay Siliconix позволяет снизить потери мощности, уменьшить и упростить схему синхронных понижающих преобразователей напряжения за счет интеграции транзисторов верхнего и нижнего плеча в одном компактном корпусе размером 3 х 3 мм.

Сдвоенный асимметричный N-канальный MOSFET транзистор SIZ340DT-T1-GE3

Отличительные особенности:

• Напряжение сток-исток V_DS: 30 В
• Постоянный ток стока I_D:
  • Канал 1: 30 А (T_C = 25°C) / 26.5 А (T_C = 70°C)
  • Канал 2: 40 А (T_C = 25°C) / 40.0 А (T_C = 70°C)
• Сопротивление открытого канала R_DS(ON)
  • Канал 1: 7.9 мОм (V_GS = 10 В, I_D = 15.6 А)
  • Канал 2: 4.2 мОм (V_GS = 10 В, I_D = 20.0 А)
  • Канал 1: 11. 0 мОм (V_GS = 4.5 В, I_D = 13.0 А)
  • Канал 2: 5.8 мОм (V_GS = 4.5 В, I_D = 20.0 А)
• Постоянный ток диода исток-сток I_S:
  • Канал 1: 13.9 А (T_C = 25°C)
  • Канал 2: 26.0 А (T_C = 25°C)
• Максимальная рассеиваемая мощность P_D:
  • Канал 1: 16.7 Вт (T_C = 25°C) / 10.7 Вт (T_C = 70°C)
  • Канал 2: 31.0 Вт (T_C = 25°C) / 20.0 Вт (T_C = 70°C)
• Рабочая температура перехода T_J: -55°C…+150°C

Область применения:

• Синхронные понижающие преобразователи
  • Зарядные устройства
  • Компьютерные источники питания
  • Видеокарты
• Преобразователи типа Point-of-Load (POL)

 

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

 

Документация на SIZ340DT-T1-GE3 (англ. )

 

В ОЭЗ Москвы выпустили первую партию энергоэффективных транзисторов для силовой электроники

Интеграция Электроника 29 Ноября 2021 15:4129 Ноя 2021 15:41 | Поделиться

ГК «Микрон», резидент особой экономической зоны «Технополис Москва», запустил в серийное производство компоненты для управления питанием в электронике промышленного назначения. Новая продукция имеет высокий экспортный потенциал, компания уже получила первые заказы от иностранных предприятий. Об этом сообщил руководитель Департамента инвестиционной и промышленной политики Москвы Александр Прохоров.

Trench MOSFET транзисторы, выпуск которых наладили в ОЭЗ, применяются в силовой электронике: в автоэлектронике, генераторах, источниках вторичного питания, контроллерах двигателей, светотехнике, промышленной электронике, телекоммуникационном оборудовании, энергетике.

«Группа компаний «Микрон» с 2015 г. является одним из ключевых резидентов ОЭЗ в составе кластера микроэлектроники. Ежегодно компания выпускает до четырех миллиардов чипов, радиочастотных меток, микроконтроллеров и других изделий. Часть продукции уходит на экспорт. Новое серийное производство отвечает всем запросам мирового рынка и позволяет значительно нарастить экспорт столичной микроэлектроники», – сказал Александр Прохоров.

Руководитель ведомства отметил, что развитию производств резидентов ОЭЗ способствуют различные преференции. Так, например, ГК «Микрон», наряду с другими резидентами доступна льготная ставка налога на прибыль, которая составляет 2%.

Полный цикл производства транзисторов реализован на собственных производственных площадях «Микрона».

«Мощности «Микрона», размещенные в ОЭЗ Москвы с развитой инфраструктурой и логистикой, позволят выпускать более 50 млн транзисторов в год. Серийное производство по данной технологии компания освоила впервые. Стоит отметить, что транзисторы будут востребованы не только на зарубежных рынках – они позволят обеспечить импортозамещение в сфере силовой электроники в России», – сказал генеральный директор ОЭЗ «Технополис Москва» Геннадий Дёгтев.

Транзисторы, освоенные «Микроном» в серийном производстве по технологии Trench MOSFET с шагом ячейки 1 мкм на кремниевых пластинах диаметром 200 мм – один из самых распространенных электронных компонентов на мировом рынке.

На сегодняшний день «Микроном» освоен в серийном производстве сдвоенный N-канальный транзистор с низким сопротивлением канала в открытом состоянии и пробивным напряжением в 20 В. Идет освоение других типономиналов по этой технологии, а также оптимизация техпроцесса для скорейшего вывода на рынок новых востребованных продуктов по доступным ценам.

«Технология Trench MOSFET позволяет значительно уменьшить сопротивление открытого канала транзистора при более высоких динамических характеристиках, что открывает очень широкие возможности применения в любых приборах и устройствах силовой электроники. В частности, для управления двигателями, построения высокоэффективных силовых коммутаторов, понижающих стабилизаторов с синхронным выпрямлением и прочих силовых цепей. Первые заказы мы получили от партнеров из Юго-Восточной Азии. В настоящее время портфель заказов почти полностью сформирован из экспортных контрактов», – сказала директор по развитию производства «Микрона» Ирина Коротова.

В «Технополисе Москва» выпустили первую партию энергоэффективных транзисторов — Экономика и бизнес

МОСКВА, 29 ноября. /ТАСС/. Резидент особой экономической зоны — ГК «Микрон» — запустил в серийное производство компоненты для систем управления питанием в электронике промышленного назначения. Об этом сообщил журналистам в понедельник руководитель столичного департамента инвестиционной и промышленной политики Александр Прохоров.

Trench MOSFET транзисторы, выпуск которых наладили в ОЭЗ, применяются в силовой электронике: в автоэлектронике, генераторах, источниках вторичного питания, контроллерах двигателей, светотехнике, промышленной электронике, телекоммуникационном оборудовании, энергетике.

«Группа компаний «Микрон» с 2015 года является одним из ключевых резидентов ОЭЗ в составе кластера микроэлектроники. Ежегодно компания выпускает до четырех миллиардов чипов, радиочастотных меток, микроконтроллеров и других изделий. Часть продукции уходит на экспорт. Новое серийное производство отвечает всем запросам мирового рынка и позволяет значительно нарастить экспорт столичной микроэлектроники», — сказал Прохоров.

Руководитель ведомства отметил, что развитию производств резидентов ОЭЗ способствуют различные преференции. Так, например, ГК «Микрон» наряду с другими резидентами доступна льготная ставка налога на прибыль, которая составляет 2%. Полный цикл производства транзисторов реализован на собственных производственных площадях «Микрона».

Как добавил генеральный директор ОЭЗ «Технополис «Москва» Геннадий Дегтев, мощности «Микрона», размещенные в ОЭЗ Москвы с развитой инфраструктурой и логистикой, позволят выпускать более 50 млн транзисторов в год. Серийное производство по данной технологии компания освоила впервые. Стоит отметить, что транзисторы будут востребованы не только на зарубежных рынках — они позволят обеспечить импортозамещение в сфере силовой электроники в России.

«Транзисторы, освоенные «Микроном» в серийном производстве по технологии Trench MOSFET с шагом ячейки 1 мкм на кремниевых пластинах диаметром 200 мм, — один из самых распространенных электронных компонентов на мировом рынке. На сегодняшний день «Микроном» освоен в серийном производстве сдвоенный N-канальный транзистор с низким сопротивлением канала в открытом состоянии и пробивным напряжением в 20В. Идет освоение других типономиналов по этой технологии, а также оптимизация техпроцесса для скорейшего вывода на рынок новых востребованных продуктов по доступным ценам», — уточнили в пресс-службе департамента.

МОП-транзистор мощности

— Infineon Technologies

Infineon — лидер на рынке эффективных решений для выработки электроэнергии, энергоснабжения и энергопотребления, предлагающий обширный портфель современных силовых полевых МОП-транзисторов. Последнее поколение полевых МОП-транзисторов высокой мощности было разработано для обеспечения лучших в своем классе характеристик, повышения эффективности, а также оптимизации тепловых характеристик и характеристик электромагнитных помех. Как ведущий мировой производитель и поставщик полевых МОП-транзисторов, Infineon предлагает металлооксидно-кремниевые транзисторы высочайшего качества для различных нужд.В нашем ассортименте продукции вы найдете надежные решения всех основных проблем, с которыми сталкиваются дизайнеры и производители в различных областях применения.

Для приложений переменного и постоянного тока, требующих возможности блокировки высокого напряжения и быстрого переключения с низкими потерями, революционная технология суперперехода CoolMOS ™ обеспечивает более эффективные источники питания. Полевые МОП-транзисторы Infineon с суперпереходом служат как для текущих, так и для будущих тенденций в различных топологиях, от простого обратноходового до PFC на тотемном полюсе TCM. Конструкторы выигрывают от высокой температуры, улучшенного форм-фактора и повышенной эффективности.

Приложения

DC-DC можно охарактеризовать тем, что им требуется чрезвычайно быстрое переключение с низкими потерями или более надежное переключение на умеренных частотах. Уникальная технология OptiMOS ™ Power MOSFET от Infineon обеспечивает сверхнизкие коммутационные потери в источниках питания с частотой выше 100 кГц, предоставляя разработчикам высокую эффективность и новые возможности в приложениях с жестким переключением. Ассортимент продукции OptiMOS ™ включает широкий ассортимент низковольтных полевых МОП-транзисторов, позволяющих разработчикам систем увеличить удельную мощность и снизить затраты при сохранении высочайшего уровня надежности.

В приложениях, требующих высокой лавинной защиты, таких как управление двигателем, разработчики извлекают выгоду из высоконадежного силового полевого МОП-транзистора StrongIRFET ™. Эти полевые МОП-транзисторы обеспечивают максимальную эффективность в конечных приложениях, которые требуют высокого уровня энергоэффективности, но имеют ограниченное пространство, например, силовые и садовые инструменты, легкие электромобили, дроны и электровелосипеды. Инновационные MOSFET-транзисторы Infineon обеспечивают отличные характеристики при одновременном снижении затрат, что делает их оптимальным выбором для высокоэффективных преобразователей постоянного тока в постоянный.

Для проектов, требующих высочайшего качества и улучшенных функций защиты, автомобильные МОП-транзисторы Infineon с n-каналом и p-каналом являются идеальным решением. Эти высокомощные полевые МОП-транзисторы превосходят отраслевые стандарты AEC-Q101, что делает их самыми надежными полевыми МОП-транзисторами, доступными на рынке на сегодняшний день.

Infineon предлагает полный спектр n-канальных и p-канальных силовых полевых МОП-транзисторов и систем, обеспечивающих инновации, производительность и эффективность для вашего желаемого приложения — от импульсных источников питания (SMPS) до вычислений, управления двигателями и приводами, потребителей, мобильных устройств, освещения решения, автомобильная промышленность и многое другое.

Чтобы узнать больше о линейке корпусов силовых полевых МОП-транзисторов Infineon, ознакомьтесь с нашим ассортиментом продукции ниже.

Дискретные МОП-транзисторы из карбида кремния (SiC)

Промышленное

900

Поколение 3

0 Да

900 24

21 A

900 ° 175 C

416 Вт

900 24

Автомобильная промышленность

-324

Да-26— 900

мОм

мОм900 24

150 ° C

-24—

650 В

45 мОм

МОП 3-го поколения

47 A

47 A

pF

147 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное

650 В

25 мΩ

Gen 3 MOS

80 A

109 нКл

178 пФ

271 Вт

150 ° C

TO-263-7

Промышленное

650 В

25 мОм

Поколение 3 90 027

97 A

108 нКл

178 пФ

325 Вт

175 ° C

TO-247-3

Да

650 В

25 мОм

Поколение 3

97 A

112 нКл

178 пФ

326 900 Вт 0 ° C

TO-247-4

Да

Промышленное

650 В

45 мОм

Поколение 3

49 A 9000

63 нКл

101 пФ

176 Вт

175 ° C

TO-247-3 90 027

Да

Промышленное

650 В

45 мОм

Поколение 3

49 A

63 nC 101

176 Вт

175 ° C

TO-247-4

Да

Промышленное

650 В

120 мОм

22 A

28 нКл

45 пФ

98 Вт

175 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

650 В

120 мОм

Поколение 3

26 нКл

45 пФ

86 Вт

175 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное

650 В

120 мОм

Поколение 3

22 A

28 нКл

45 пФ

98 Вт

TO-247-4

Да

Промышленное

650 В

15 мОм

Поколение 3

81 A

188 нКл

289 пФ

416 Вт

175 ° C

TO-247-3

Y es

Промышленное

650 В

15 мОм

Gen 3

91 A

188 nC

289 p

175 ° C

TO-247-4

Да

Промышленное

650 В

60 мОм

Gen

3

29 A

46 нКл

80 пФ

150 Вт

175 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное Промышленное

650 В

60 мОм

Поколение 3

36 A

46 нКл

80 пФ

136 Вт

175 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное

650 В

60 мОм

Поколение 3

37 A

46 нКл

80 пФ

150 Вт

175 °

TO-247-4

Да

Промышленное

900 В

120 мОм

Поколение 3

22 A

nC

48 пФ

83 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

900 В

30 мОм

Поколение 3

63 A

87 nC

13127 900 pF24 Вт

150 ° C

TO-247-4

Да

Промышленное

900 В

280 мОм

3 Поколение 3 9000

11. 5 A

9,5 нКл

20 пФ

50 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное

66

900 В

120 мОм

Поколение 3

22 A

17 нКл

40 пФ

83 Вт

TO-263-7

Да

Промышленное

900 В

280 мОм

Поколение 3

9. 5 нКл

20 пФ

54 Вт

150 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

900 В

120 мОм

Поколение 3

17 нКл

40 пФ

97 Вт

150 ° C

Промышленное

900 В

65 мОм

Поколение 3

36 A

30 нК

6627 900 125 Вт

150 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

9 0020

900 В

65 мОм

Поколение 3

35 A

30 нКл

66 пФ

113 Вт

TO-263-7

Да

Промышленное

1000 В

120 мОм

Gen 3

22 A

21. 5 нКл

40 пФ

83 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное

1000 V

65 мОм

Поколение 3

35 A

35 нКл

60 пФ

113,5 Вт

150 ° C

TO 26 -7

Да

Промышленное

1000 В

120 мОм

Gen 3

22 A

21. 5 нКл

40 пФ

83 Вт

150 ° C

TO-247-4

Да

Промышленное

1000 В

65 мОм

Поколение 3

35 A

35 нКл

60 пФ

113,5 Вт

150 ° C

TO 24 -4

Да

Промышленное

1200 В

40 мОм

Gen 3 MOS

64 A

6127 94 пФ

272 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное 900 03

1200 В

75 мОм

Поколение 3

32 A

55 нК

58 пФ

145

175 ° C

TO-247-4

Да

Автомобильная промышленность

1200 В

75 мОм

Поколение 3

32 A

57 нКл

58 пФ

145 Вт

175 ° C

TO-247-3

Да

Автомобильная промышленность

66

1200 В

32 мОм

Поколение 3

68 A

277 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное

1200 В

40 мОм

Gen 3

66 A

103 пФ

326 Вт

175 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

Промышленное

1200 В

40 мОм

Поколение 3

66 A

99 нКл

103 пФ

326 Вт

TO-247-4

Да

Промышленное

1200 В

25 мОм

Gen 2

63 A

161 нКл

220 пФ

463 Вт

150 ° C 24

TO

Нет

Промышленное

1200 В

21 мОм

Поколение 3

81 A

160 nC

469 Вт

175 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

1200 В

Поколение 3

17 A

24 нКл

39 пФ

90 Вт

TO-263-7

Да

Промышленное

1200 В

160 мОм

Поколение 3

9000 17 A

38 нКл

39 пФ

97 Вт

150 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

1200 В

350 мОм

Поколение 3

7. 2 A

13 нКл

20 пФ

40,8 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное

1200 В

350 мОм

Поколение 3

7,6 A

19 нКл

20 пФ

50 Вт

TO-247-3

Да

Промышленное

1200 В

32 мОм

Поколение 3

63 A

114 нКл

129 пФ

283 Вт

175 ° C

TO-247-3

Да 900 27

Промышленное

1200 В

16 мОм

Поколение 3

115 A

207 nC

0 pF 556 Вт

175 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

1200 В

21 мОм

Поколение 3

100 A

162 нКл

180 пФ

469 Вт

175 ° C

TO-247-4

Да

Промышленное

1200 В

32 мОм

Поколение 3

6 3 A

118 нКл

129 пФ

283 Вт

175 ° C

TO-247-4

Да

Промышленное

1200 В

16 мОм

Поколение 3

115 A

211 нКл

230 пФ

556 Вт

TO-247-4

Да

Промышленное

1200 В

75 мОм

Поколение 3

30 A

54 нКл

58 пФ

113. 6 Вт

150 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

1200 В

75 мОм

Поколение 3

30 A

51 нКл

58 пФ

113,6 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное Промышленное

1200 В

75 мОм

Поколение 3

30 A

51 нКл

58 пФ

113. 6 Вт

150 ° C

TO-247-4

Да

Промышленное

1200 В

320 мОм

Gen 2

10 A

20,4 нКл

23 пФ

62,5 Вт

150 ° C

TO-247-3

№

7 Промышленное

1200 В

160 мОм

Поколение 2

19 A

32.6 нКл

55 пФ

125 Вт

150 ° C

TO-247-3

Нет

Промышленное

1200 В

80 мОм

Поколение 2

36 A

49 нКл

92 пФ

192 Вт

150 ° C

-3

Нет

Промышленное

1200 В

40 мОм

Поколение 2

60 A

115 03 03 150 пФ

330 Вт

150 ° C

TO-247-3

Нет

Промышленное 90 027

1700 В

800 мОм

Поколение 2

5 A

22 нК

19 пФ

6 69 150 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

1700 В

45 мΩ

Gen 2

188 нКл

171 пФ

520 Вт

150 ° C

TO-247-4 Plus

Да

Промышленное

1720

V

45 мОм

Gen 2

72 A

188 нКл

900 02 171 пФ

520 Вт

150 ° C

TO-247-3

Да

Промышленное

1700 V

мОм

Gen 2

5. 3 A

13 нКл

12 пФ

78 Вт

150 ° C

TO-263-7

Да

Промышленное

Мощность МОП-транзисторы | Renesas

Renesas предлагает силовые полевые МОП-транзисторы, подходящие для различных применений, таких как источник питания, привод двигателя, высокочастотное усиление и переключатель нагрузки. Мы внедрили его в производство по каждому уровню надежности потребительского оборудования.

Силовые МОП-транзисторы общего назначения

Силовые полевые МОП-транзисторы общего назначения

Renesas обеспечивают высокую эффективность привода и низкотемпературную конструкцию. Эти полевые МОП-транзисторы подходят для коммутации (моторный привод и т. Д.) И приложений переключения нагрузки, а также обеспечивают низкое сопротивление в открытом состоянии, высокую скорость переключения и высокую надежность.

N-канальные полевые МОП-транзисторы для привода двигателя

Эта серия продуктов с низким сопротивлением в открытом состоянии и низким зарядом затвора отвечает высоким текущим требованиям промышленного сегмента.

Характеристики

• Поддерживает большой ток (Id = 100A [Ta = 25 ° C])
• Низкое сопротивление в открытом состоянии (2,3 мОм — 2,75 мОм (тип.) / Изделия 40 В)
• Более высокая эффективность системы увеличивает время работы, а низкое тепловыделение позволяет уменьшить радиатор / систему
• Низкий заряд затвора (Qg) (68 нКл (тип.) / Изделия 40 В)
• Высокоэффективный привод за счет снижения нагрузки на схему привода и более компактный размер за счет оптимизации драйвера затвора
• Продукты с низким Qg на 55 В и 60 В также находятся в стадии разработки

Приложения

N-канальные полевые МОП-транзисторы могут использоваться в моторном приводном оборудовании, таком как электроинструменты и велосипеды с усилителем.

N-канальные полевые МОП-транзисторы для переключателей нагрузки

Эта серия продуктов уменьшает количество параллельных соединений, необходимых для поддержки больших токов, за счет повышения эффективности энергосистемы и уменьшения количества используемых устройств, что способствует энергосбережению и экономии места в сетевых серверах и системах хранения.

Характеристики

• Рекомендуется для приложений с переключателем нагрузки, требующих малых потерь
  * UPA2766T1A: RDS (вкл.) = 0,72 мОм (тип.)
• Маленький корпус 5 мм x 6 мм (8pHVSON)

Приложения

Приложения, в которых могут использоваться N-канальные полевые МОП-транзисторы для переключения нагрузки, включают переключатели ORing для питания серверов и схемы защиты батарей в мобильных устройствах.

Что такое полевые МОП-транзисторы? | Полупроводник

Типы транзисторов

Транзисторы

— это тип компонентов, которые могут усиливать сигналы, включать и выключать переключатели и т. Д.
Они подразделяются на следующие категории в зависимости от структуры элементов и принципов работы.

Характеристики транзисторов каждого типа приведены ниже.

Что такое полевые МОП-транзисторы

Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник

Переключающий элемент, который переключается в проводящее состояние между D-S, если между G-S подается напряжение.
В оптимальных условиях Ron = 0 Ом.

Существуют типы полевых МОП-транзисторов с N-каналом и P-каналом.

N-Ch включается (проводящее состояние), когда положительное напряжение подается на G (затвор) для S (источник).

P-Ch включается (проводящее состояние), когда отрицательное напряжение подается на G (затвор) для S (источник).

N-Ch имеют лучшую производительность, а также проще в использовании с точки зрения маршрутизации, поэтому большинство MOSFET, используемых на рынке, являются N-Ch.

Принцип работы полевого МОП-транзистора

• Абсолютные максимальные характеристики (пример P8FE10SBK)

Это пределы, которые «нельзя превышать ни при каких обстоятельствах» при использовании продукта.
Если условия не указаны иначе, это значения при температуре 25 ℃.

Товар	Рейтинг	Блок	Пояснение
V DSS	100	В	Максимально допустимое напряжение между стоком и источником
I D	8	А	Номинальный ток указан как постоянный ток. Отмечено отдельно для импульсного тока.
П Т	24	Вт	Допустимая рассеиваемая мощность. Определяется термостойкостью упаковки.
В GSS	± 20	В	Максимально допустимое напряжение между затвором и источником
ТЧ	175	℃	Максимально допустимая температура канала при работе MOSFET

Это указывает на технические характеристики продукта.
Важными элементами являются RDS (ON) и элементы емкости, указанные в следующей таблице.
Чем меньше значение, тем лучше для обоих элементов, но это компромисс, поэтому сравните Ron × Qg и RDS (ON) × Ciss.

Товар	Рейтинг			Блок	Пояснение
	Мин.	Тип.	Макс.
RDS (ВКЛ)	–	79	99	мОм	НА сопротивление
Qg	–	16,5	–	нКл	Электрический заряд, необходимый для зарядки ворот.
НПК	–	665	–	пФ	Комбинация емкости между G-D и емкости между G-S.
Crss	–	26	–	пФ	Емкость между G-D.
Косс	–	64	–	пФ	Емкость между D-S.

Принцип работы полевого МОП-транзистора

• В ведре нет веса, поэтому при опускании затвора вода не течет.

• При добавлении веса к ведру заслонка поднимается и позволяет воде течь.

Если вес (Qg) недостаточен, ворота откроются только частично, поэтому сопротивление при включении (RDS (on) будет высоким.

• Водный путь узкий (высокое сопротивление включению), а ворота легкие (низкое Ciss).

• Водный путь широкий (низкое сопротивление при включении), а ворота тяжелые (высокое Ciss).

Если Ciss высокий, большое количество электрического заряда потребуется каждый раз, когда ворота открываются и закрываются.
Этот электрический заряд будет «током, который заряжает и разряжает затвор», поэтому он станет потерей мощности (потерей привода). Короче говоря, чем ниже Ciss и Qg, тем лучше.

Концепция структуры голого кристалла MOSFET

Пустой кристалл полевого МОП-транзистора состоит из большого количества кластерных МОП-транзисторов (ячеек).

На голом кристалле большего размера больше ячеек.
⇓
Сопротивление ВКЛ низкое, а номинальный ток высокий.
Но это также вызовет кайф у Сисс.
И стоимость тоже будет высокой.

Так что же такое лучший МОП-транзистор?

Сопротивление в открытом состоянии можно уменьшить на любую величину, сделав голый кристалл полевого МОП-транзистора большего размера.
Однако это также приведет к увеличению Ciss и Qg.

• Таким образом, наличие «низкого сопротивления включения» не обязательно означает «хорошую производительность».

По этой причине при сравнении производительности MOSFET используется «индекс производительности», называемый «FOM (Figure of Merit)». Типы FOM включают RDS (ON) × Ciss, RDS (ON) × Qg, RDS (ON) × A и другие.
Все они сравнивают «насколько низкое сопротивление в открытом состоянии по сравнению с размером голого кристалла».

Пример индекса производительности

Как правило, полевые МОП-транзисторы одного производителя, одной серии и с одним и тем же VDSS будут иметь одинаковую конструкцию для каждой элементарной ячейки.
Разница в номинальном токе является результатом различий в размерах голого кристалла, поэтому чем больше голый кристалл, тем больше ячеек может быть добавлено для снижения сопротивления включения.

Что такое MOSFET — работа, типы, применение, преимущества и недостатки

MOSFET (Металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор) является наиболее широко используемым типом полевых транзисторов с изолированным затвором. Они используются в различных приложениях из-за простоты работы и преимуществ перед другими полевыми транзисторами.В этом посте подробно рассказывается, что такое MOSFET, принцип его работы, типы MOSFET, символы, различные приложения, преимущества и недостатки.

Что такое MOSFET

M etal O xide S ilicon F ield E ffect T ransistor сокращенно называется MOSFET. Это просто униполярный транзистор, который используется в качестве электронного переключателя и для усиления электронных сигналов. Устройство имеет три вывода, состоящие из истока, затвора и стока.Помимо этих клемм есть подложка, обычно называемая корпусом, которая всегда подключается к клемме источника для практических применений.

В последние годы его открытие привело к преобладанию использования этих устройств в цифровых интегральных схемах из-за его структуры. Слой диоксида кремния (SiO2) действует как изолятор и обеспечивает электрическую изоляцию между затвором и активным каналом между истоком и стоком, что обеспечивает высокий входной импеданс, который почти бесконечен, таким образом улавливая весь входной сигнал.

Принцип работы полевого МОП-транзистора

Рис.1 — Структурный и физический вид полевого МОП-транзистора

Он изготовлен путем окисления кремниевых подложек. Он работает, изменяя ширину канала, по которому происходит движение носителей заряда (электроны для N-канала и дырки для P-канала) от истока к стоку. Изолирован вывод затвора, напряжение которого регулирует проводимость устройства.

Типы полевых МОП-транзисторов

В зависимости от рабочего режима полевые МОП-транзисторы можно разделить на два типа.

• MOSFET типа расширения
• MOSFET типа истощения

Рис. 2 — Типы MOSFET

MOSFET типа расширения

В этом режиме нет проводимости при нулевом напряжении, что означает отсутствие проводимости при нулевом напряжении. ВЫКЛ »по умолчанию, так как канал отсутствует. Когда напряжение затвора увеличивается больше, чем напряжение источника, носители заряда (дырки) смещаются, оставляя электроны позади, и, таким образом, устанавливается более широкий канал.

Напряжение затвора прямо пропорционально току, т. Е. По мере увеличения напряжения затвора ток увеличивается, и наоборот.

Типы улучшающих полевых МОП-транзисторов

Расширяющие полевые МОП-транзисторы можно разделить на два типа в зависимости от типа используемой легированной подложки (n-типа или p-типа).

• МОП-транзисторы типа N с расширением канала
• МОП-транзисторы с расширением канала P

МОП-транзисторы с расширением канала N

Рис.3 — МОП-транзистор с расширением канала N

• Слегка легированная подложка P-типа образует корпус устройства, а исток и сток сильно легированы примесями N-типа.
• N-канал имеет электроны в качестве основных носителей.
• Приложенное напряжение затвора положительное для включения устройства.
• Он имеет меньшую внутреннюю емкость и меньшие площади перехода из-за высокой подвижности электронов, что позволяет ему работать с высокими скоростями переключения.
• Он содержит положительно заряженные загрязнения, из-за которых N-канальные МОП-транзисторы включаются преждевременно.
• Сопротивление сливу ниже, чем у P-типа.

МОП-транзисторы с расширением P-канала

Рис. Примеси Р-типа.

P-образный канал в качестве основного носителя имеет отверстия.

Он имеет более высокую внутреннюю емкость и низкую подвижность отверстий, что позволяет ему работать с низкой скоростью переключения по сравнению с N-типом.

Приложенное напряжение затвора отрицательное, чтобы включить устройство.

Сопротивление сливу выше, чем у N-типа.

MOSFET типа истощения

В этом типе канал уже установлен, и очевидно, что проводимость происходит даже при нулевом напряжении, и он открыт или включен по умолчанию. В отличие от типа Enhancement, здесь канал обеднен носителями заряда, чтобы уменьшить ширину канала.

Рис. 5. Напряжение затвора в зависимости от характеристик стока полевого МОП-транзистора

Напряжение затвора обратно пропорционально току i. е. по мере увеличения напряжения затвора ток уменьшается.

Типы полевых МОП-транзисторов с истощением

Полевые МОП-транзисторы с истощением можно разделить на два типа в зависимости от типа используемой легированной подложки (n-типа или p-типа).

• MOSFET с истощением канала N
• MOSFET с истощением канала P

MOSFET с истощением канала N

Рис. исток и сток сильно легированы примесями N-типа.

Приложенное напряжение затвора отрицательное.

Канал лишен свободных электронов.

МОП-транзисторы с истощением канала P

Рис. примеси.

Приложенное напряжение затвора положительное.

В канале нет свободных отверстий.

Символы различных типов полевых МОП-транзисторов

Ниже показаны символы различных типов полевых МОП-транзисторов.

Рис. 8 — Символы полевых МОП-транзисторов с усилением и истощением (P, N)

Применения полевых МОП-транзисторов

• Усилители на полевых МОП-транзисторах широко используются в радиочастотных приложениях.
• Он действует как пассивный элемент, такой как резистор, конденсатор и катушка индуктивности.
• Двигатели постоянного тока могут регулироваться силовыми полевыми МОП-транзисторами.
• Высокая скорость переключения полевых МОП-транзисторов делает их идеальным выбором при разработке схем прерывателей.

Преимущества полевого МОП-транзистора

• МОП-транзистор обеспечивают большую эффективность при работе при более низких напряжениях.
• Отсутствие тока затвора приводит к высокому входному сопротивлению, обеспечивающему высокую скорость переключения.
• Они работают с меньшей мощностью и не потребляют ток.

Недостатки полевого МОП-транзистора

• Тонкий оксидный слой делает полевые МОП-транзисторы уязвимыми для необратимых повреждений, вызванных электростатическими зарядами.
• Напряжение перегрузки делает его нестабильным.

  Также читают:
 Усилитель  класса C - принцип работы, применение, преимущества и недостатки
Большие данные - категории, атрибуты, приложения и Hadoop 

MOSFET — Embedded Artistry

МОП-транзистор, показывающий клеммы затвора (G), корпуса (B), истока (S) и стока (D). Ворота отделены от корпуса изоляционным слоем (розового цвета).

Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник ( MOSFET , MOS-FET или MOS FET ), также известный как металл-оксидно-кремниевый транзистор ( MOS-транзистор или MOS ), представляет собой тип полевого транзистора, который изготавливается путем контролируемого окисления полупроводника, обычно кремния.Он имеет закрытый затвор, напряжение которого определяет проводимость устройства. Эта способность изменять проводимость в зависимости от приложенного напряжения может использоваться для усиления или переключения электронных сигналов. MOSFET был изобретен египетским инженером Мохамедом М. Аталлой и корейским инженером Давоном Кангом в Bell Labs в ноябре 1959 года. Это основной строительный блок современной электроники и наиболее широко производимое устройство в истории, общая стоимость которого оценивается в 13 секстиллионов ( 1,3 × 10 ²² ) МОП-транзисторы, произведенные в период с 1960 по 2018 год.

МОП-транзистор на сегодняшний день является наиболее распространенным полупроводниковым устройством в цифровых и аналоговых схемах. Это был первый по-настоящему компактный транзистор, который можно было миниатюризировать и массово производить для широкого спектра применений, что произвело революцию в электронной промышленности и, в свою очередь, в мировой экономике, поскольку он сыграл центральную роль в компьютерной революции, цифровой революции, информационной революции, эпохе кремния и т. Д. информационный век. МОП-транзисторы позволяют использовать интегральные схемы (ИС) высокой плотности, такие как микросхемы памяти и микропроцессоры, и являются наиболее распространенными устройствами питания.МОП-транзисторы используются во многих приложениях, таких как компьютеры, мобильные устройства, силовая электроника, телекоммуникации, источники питания, радиочастотные усилители, усилители звука, музыкальные инструменты, дисплеи, телевидение, датчики, автомобили, Интернет, беспроводные мобильные сети, домашние развлечения, видео. игры, промышленное оборудование, часы, калькуляторы, рентгеновские лучи, космические аппараты и спутники, среди прочего. MOSFET считается, возможно, самым важным изобретением в электронике, и USPTO называет его «революционным изобретением, которое изменило жизнь и культуру во всем мире».

Ключевым преимуществом полевого МОП-транзистора является то, что он почти не требует входного тока для управления током нагрузки по сравнению с биполярными транзисторами (транзисторами с биполярным переходом или BJT). В режиме улучшения MOSFET напряжение, приложенное к выводу затвора, может увеличить проводимость из состояния «нормально выключено». В режиме истощения MOSFET напряжение, приложенное к затвору, может снизить проводимость от «нормально включенного» состояния. MOSFET-транзисторы также обладают высокой масштабируемостью (закон Мура и масштабирование Деннарда) с увеличивающейся миниатюризацией и могут быть легко уменьшены до меньших размеров.Они также потребляют гораздо меньше энергии и имеют более высокую плотность, чем биполярные транзисторы. MOSFET также дешевле и имеет относительно простые этапы обработки, что обеспечивает высокий выход продукции. Поскольку полевые МОП-транзисторы могут быть изготовлены с полупроводниками p-типа или n-типа (логика PMOS или NMOS соответственно), дополнительные пары МОП-транзисторов могут использоваться для создания схем переключения с очень низким энергопотреблением в форме КМОП (дополнительных МОП-транзисторов). ) логика.

Название «металл – оксид – полупроводник» (МОП) обычно относится к металлическому затвору, оксидной изоляции и полупроводнику (обычно кремнию).Однако «металл» в названии MOSFET иногда используется неправильно, потому что материал затвора также может быть слоем поликремния (поликристаллического кремния). Наряду с оксидом можно использовать различные диэлектрические материалы с целью получения прочных каналов с меньшими приложенными напряжениями. Конденсатор MOS также является частью структуры MOSFET.

Поперечное сечение nMOSFET, когда напряжение затвора В _GS ниже порогового значения для создания проводящего канала; между выводами сток и исток мало или отсутствует проводимость; выключатель выключен. Когда затвор более положительный, он притягивает электроны, создавая проводящий канал типа n в подложке под оксидом, что позволяет электронам течь между выводами, легированными n ; переключатель включен. Моделирование формирования канала инверсии (электронной плотности) и достижения порогового напряжения (IV) в полевом МОП-транзисторе с нанопроволокой. Примечание: пороговое напряжение для этого устройства составляет около 0,45 В.

Что такое полевой МОП-транзистор, как он выглядит и как работает?

Произносится MAWS-feht.Аббревиатура от металлооксидного полупроводникового полевого транзистора. Они используются во многих сценариях, где вы хотите преобразовать напряжения. На материнской плате, например, для генерации напряжения ЦП, напряжения памяти, напряжения AGP и т. Д.
Мосфеты обычно используются парами. Если вы видите шесть МОП-транзисторов вокруг сокета вашего процессора, у вас трехфазное питание.

Техническая информация

MOSFET бывают четырех различных типов. Они могут быть в режиме улучшения или истощения, и они могут быть n-канальными или p-канальными. Для этого приложения нас интересуют только полевые МОП-транзисторы с n-канальным режимом расширения, и с этого момента мы будем говорить только о них.Существуют также полевые МОП-транзисторы логического уровня и обычные полевые МОП-транзисторы. Единственная разница между ними — это требуемый уровень напряжения на затворе.

В отличие от биполярных транзисторов, которые в основном являются устройствами, управляемыми током, полевые МОП-транзисторы представляют собой силовые устройства, управляемые напряжением. Если между затвором и истоком не приложено положительное напряжение, МОП-транзистор всегда непроводящий. Если мы подадим на затвор положительное напряжение UGS, мы создадим электростатическое поле между ним и остальной частью транзистора. Положительное напряжение затвора отталкивает «дырки» внутри подложки p-типа и притягивает подвижные электроны в областях n-типа под электродами истока и стока. Это создает слой прямо под изолятором затвора, через который электроны могут проникать и перемещаться от истока к стоку. Таким образом, положительное напряжение затвора «создает» канал в верхнем слое материала между оксидом и p-Si. Увеличение значения положительного напряжения затвора отодвигает отверстия p-типа дальше и увеличивает толщину созданного канала. В результате мы обнаруживаем, что размер канала, который мы сделали, увеличивается с размером напряжения затвора и увеличивает или увеличивает количество тока, который может идти от истока к стоку — вот почему этот тип транзистора называется улучшенным. режим устройства.

Подробнее здесь: http://homepages.which.net/~paul.hills/SpeedControl/Mosfets.html

Проверка MOSFET

Приобретите мультиметр с диапазоном проверки диодов.
Подключите отрицательный полюс измерителя к источнику полевого МОП-транзистора.
Держите полевой МОП-транзистор за корпус или язычок, если хотите, не имеет значения, касаетесь ли вы металлического корпуса, но будьте осторожны, не касайтесь выводов, пока вам это не понадобится. НЕ допускайте контакта полевого МОП-транзистора с вашей одеждой, пластиковыми или пластиковыми изделиями и т. Д. Из-за высокого статического напряжения, которое он может генерировать.
Сначала прикоснитесь плюсом счетчика к воротам.
Теперь переместите положительный зонд измерителя в слив. У вас должно быть низкое чтение. Емкость затвора полевого МОП-транзистора была заряжена измерителем, и устройство было включено.
Когда положительный полюс измерителя все еще подключен к сливу, коснитесь пальцем между истоком и затвором (и сливом, если хотите, это не имеет значения). Затвор будет выпущен через ваш палец, и показания счетчика должны стать высокими, указывая на непроводящее устройство. .

No related posts.