半導(dǎo)體器ppt課件(參考版)
2025-01-24 18:23本頁面
【正文】 場效應(yīng)管工作時(shí) ， 柵源間 PN 結(jié)處于反偏狀態(tài) ， 若UGS U(BR)GS ， PN 將被擊穿 ， 這種擊穿與電容擊穿的情況類似 ， 屬于破壞性擊穿 。 漏極耗散功率轉(zhuǎn)化為熱能使管子的溫度升高 。 一般為幾個(gè)皮法 。 常數(shù)??DSGSDm ΔΔUUIg單位： ID 毫安 (mA)； UGS 伏 (V)； gm 毫西門子 (mS) 這是場效應(yīng)管三個(gè)電極之間的等效電容 ， 包括 CGS、CGD、 CDS。結(jié)型場效應(yīng)管一般在 107 ? 以上，絕緣柵場效應(yīng)管更高，一般大于 109 ?。 為耗盡型場效應(yīng)管的一個(gè)重要參數(shù)。 ID/mA UGS /V O UP (a)轉(zhuǎn)移特性 IDSS (b)漏極特性 ID/mA UDS /V O +1V UGS=0 ?3 V ?1 V ?2 V 4 3 2 1 5 10 15 20 絕緣柵場效應(yīng)管 79 一、直流參數(shù) 1. 飽和漏極電流 IDSS 2. 夾斷電壓 UP 3. 開啟電壓 UT 4. 直流輸入電阻 RGS 為耗盡型場效應(yīng)管的一個(gè)重要參數(shù)。 ++++++ UGS = 0， UDS 0， 產(chǎn)生較大的漏極電流； UGS 0， 絕緣層中正離子感應(yīng)的負(fù)電荷減少 ， 導(dǎo)電溝道變窄 ， ID 減??； UGS = ? UP , 感應(yīng)電荷被“ 耗盡 ” ， ID ? 0。 UGS(th) 2UGS(th) IDO UGS /V ID /mA O 絕緣柵場效應(yīng)管 76 N P P G S D G S D P 溝道增強(qiáng)型 絕緣柵場效應(yīng)管 77 2. N 溝道耗盡型 MOS 場效應(yīng)管 P型襯底 N+ N+ B G S D ++++++ 制造過程中預(yù)先在二氧化硅的絕緣層中摻入正離子 ，這些正離子電場在 P 型襯底中 “ 感應(yīng) ” 負(fù)電荷 ， 形成 “ 反型層 ” 。 絕緣柵場效應(yīng)管 74 D P型襯底 N+ N+ B G S VGG VDD P型襯底 N+ N+ B G S D VGG VDD P型襯底 N+ N+ B G S D VGG VDD 夾斷區(qū) (a) UGD UGS (th) (b) UGD = UGS(th) (c) UGD UGS(th) 絕緣柵場效應(yīng)管 75 特性曲線 (a)轉(zhuǎn)移特性 (b)漏極特性 ID/mA UDS /V O 預(yù)夾斷軌跡 恒流區(qū) 擊穿區(qū) 可變電阻區(qū) UGS UGS(th) ， ID = 0； UGS ≥ UGS(th) ， 形成導(dǎo)電溝道 ， 隨著 UGS 的增加 ，ID 逐漸增大 。 絕緣柵場效應(yīng)管 73 P N N G S D UDS UGS 夾斷后，即使UDS 繼續(xù)增加，ID仍呈恒流特性 。 吸引電子 VGS(th)稱為開啟電壓 絕緣柵場效應(yīng)管 72 P N N G S D UDS UGS 導(dǎo)電溝道在兩個(gè) N區(qū)間是均勻的。 S G D B 絕緣柵場效應(yīng)管 69 工作原理 分析： 以 N 溝道增強(qiáng)型為例 P N N G S D UDS UGS UGS=0時(shí) DS 間相當(dāng)于兩個(gè)反接的PN結(jié) ID=0 對應(yīng)截止?fàn)顟B(tài) 2個(gè)耗盡層 絕緣柵場效應(yīng)管 70 P N N G S D UDS UGS UGS0時(shí) UGS排斥空穴，形成耗盡層。 特點(diǎn)：輸入電阻可達(dá) 109 ? 以上 。 uDG＞－ UGS（ off） 夾斷條件＞ GS ( o f f )GSDS Uuu ?2G S ( o f f )GSD S SD )1( UuIi ??在恒流區(qū)時(shí)有夾斷 有溝道 結(jié)型場效應(yīng)管 67 由金屬 、 氧化物和半導(dǎo)體制成 。 uGDUGS（ off） uGDUGS（ off） 此時(shí) ， Ugs≠0 結(jié)型場效應(yīng)管 65 常量?? GS)( DSD Uufigs電壓控制 ds的等效電阻 輸出特性： 常量????DSGSDm Uuig預(yù)夾斷軌跡， uGD＝ UGS（ off） 可變電阻區(qū) 恒 流 區(qū) iD幾乎僅決定于 uGS 擊 穿 區(qū) 夾斷區(qū)（截止區(qū)） 夾斷電壓 IDSS ΔiD 不同型號(hào)的管子 UGS（ off） 、 IDSS將不同。 特點(diǎn) ：單極型管、噪聲小、抗輻射能力強(qiáng)、低電壓工作 場效應(yīng)晶體管 62 符號(hào) 結(jié)構(gòu)示意圖 柵極 漏極 源極 導(dǎo)電溝道 結(jié)型場效應(yīng)管 63 Ugs作用于整個(gè)溝道 溝道最寬 溝道變窄 溝道消失稱為夾斷 UGS（ off） 此時(shí) ， Uds=0 柵 源電壓 Ugs對導(dǎo)電溝道寬度的控制作用： 結(jié)型場效應(yīng)管 64 漏 源電壓 Uds對漏極
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