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Conocimientos básicos de MOS.
2022-03-03 358

Con el progreso y desarrollo de la sociedad, la aplicación del tubo MOS en la industria electrónica es cada vez más extensa. Como "experto en carburo de silicio" que puede desarrollar productos de carburo de silicio, Sark Microex SLKOR Debemos acudir a la ciencia en este sentido.


MOS es la abreviatura de MOSFET, el nombre completo es Transistor de efecto de campo de óxido metálico. Es un dispositivo semiconductor que utiliza el efecto del campo eléctrico del bucle de entrada para controlar la corriente del bucle de salida. La estructura, principio, características, reglas de símbolos y tipos de paquetes de tubos MOS son aproximadamente los siguientes.




1. La estructura del tubo MOS:




     La estructura del tubo MOS consiste en utilizar tecnología de difusión y litografía de semiconductores para crear dos regiones N+ con alta concentración de dopaje en un sustrato de silicio semiconductor tipo P con una baja concentración de dopaje, y utilizar aluminio metálico para sacar dos electrodos, que son respectivamente utilizados como desagües. polo D y fuente S. Luego, la superficie del semiconductor tipo P entre el drenaje y la fuente se cubre con una fina película aislante de dióxido de silicio (SiO2) y se instala un electrodo de aluminio sobre esta película aislante como puerta G. Esto constituye un transistor MOS de mejora de canal N (tipo NPN). Su puerta y otros electrodos están aislados.




De la misma manera que antes, en un sustrato de silicio semiconductor de tipo N con una baja concentración de dopaje, se fabrican dos regiones P+ con alta concentración de dopaje mediante procesos de difusión y litografía de semiconductores, y se utiliza el mismo proceso de fabricación de puerta descrito anteriormente. Fabricado en un tubo MOS de mejora de canal P (tipo PNP). (a) y (b) que se muestran en la Figura 1-1 son el diagrama de estructura y el símbolo representativo de la canalización MOS del canal P, respectivamente.



                                                               

2、MOS 管的工作原理:




Se puede ver en la Figura 1-2-(a) que hay dos uniones PN consecutivas entre el drenaje D y la fuente S del transistor MOS en modo de mejora. Cuando el voltaje de la compuerta-fuente VGS = 0, incluso si se agrega el voltaje de la fuente de drenaje VDS, siempre hay una unión PN en el estado de polarización inversa y no hay ningún canal conductor entre la fuente de drenaje (no fluye corriente), entonces en este momento el drenaje ID actual = 0. En este momento, si se aplica un voltaje directo entre la puerta y la fuente, como se muestra en la Figura 1-2-(b), es decir, VGS>0, se generará una puerta en la capa aislante de SiO2 entre la puerta y el sustrato de silicio. El campo eléctrico apunta al sustrato de silicio tipo P, debido a que la capa de óxido es aislante, el voltaje VGS aplicado a la puerta no puede formar una corriente y se forma un condensador en ambos lados de la capa de óxido. VGS es equivalente a cargar este capacitor y formar un El campo eléctrico, a medida que VGS aumenta gradualmente, es atraído por el voltaje de puerta positiva y una gran cantidad de electrones se reúnen en el otro lado de este capacitor y forman un canal de conducción tipo N. desde el drenaje hasta la fuente. Cuando VGS es mayor que el voltaje de encendido VT del tubo (generalmente alrededor de 2 V), el tubo de canal N comienza a conducir, formando la corriente de drenaje ID. Llamamos voltaje puerta-fuente cuando el canal comienza a formar el voltaje de encendido, que generalmente está representado por VT. Controlar la magnitud del voltaje de puerta VGS cambia la intensidad del campo eléctrico, de modo que se puede lograr el propósito de controlar el tamaño de la corriente de drenaje ID.




3. Características del tubo MOS:




  Del principio de funcionamiento del tubo MOS anterior se puede ver que la puerta G y la fuente S del tubo MOS están aisladas. Debido a la existencia de la capa aislante de SiO2, existe una capacitancia equivalente entre la puerta G y la fuente S. , el voltaje VGS genera un campo eléctrico que conduce a la generación de corriente fuente-drenaje. El voltaje de puerta VGS en este momento determina la magnitud de la corriente de drenaje, y la magnitud de la corriente de drenaje ID se puede controlar controlando la magnitud del voltaje de puerta VGS. Esto lleva a las siguientes conclusiones:


   1) El tubo MOS es un dispositivo que controla la corriente cambiando el voltaje, por lo que es un dispositivo de voltaje.


   2) La característica de entrada de la tubería MOS es capacitiva, por lo que la impedancia de entrada es extremadamente alta.


 


4. La polaridad del voltaje y las reglas de símbolos del tubo MOS:




La Figura 1-4-(a) es el símbolo del transistor MOS de canal N. En la figura, D es el drenaje, S es la fuente, G es la puerta y la flecha en el medio representa el sustrato. Si la flecha está hacia adentro, significa que es un tubo MOS de canal N, la flecha hacia afuera indica que es un tubo MOS de canal P.


De hecho, en el proceso de producción de tubos MOS, el sustrato se conecta a la fuente antes de salir de fábrica, por lo que en las reglas del símbolo, la flecha que representa el sustrato también debe estar conectada a la fuente para distinguir el drenaje de la fuente. . La Figura 1-4-(c) es el símbolo del transistor MOS de canal P. La polaridad del voltaje aplicado del tubo MOS es la misma que la de nuestro transistor ordinario, el canal N es similar al transistor NPN, el drenaje D está conectado al electrodo positivo, la fuente S está conectada al electrodo negativo , y el canal conductor se establece cuando la puerta G tiene voltaje positivo y el canal N está conectado. El tubo MOS comienza a funcionar, como se muestra en la Figura 1-4-(b). El mismo transistor de canal P es similar al transistor PNP, el drenaje D está conectado al electrodo negativo, la fuente S está conectada al electrodo positivo y la puerta G está cargada negativamente, se establece el canal conductor y el P El transistor MOS de canal comienza a funcionar, como se muestra en la Figura 1-4-(d).

   

Símbolo del transistor MOS de canal N Figura 1-4-(a)


Polaridad de voltaje del transistor MOS de canal N y conexión de sustrato 1-4-(b)


    (C)


(d)


Símbolo del transistor MOS de canal P Figura 1-4-(c)


Polaridad de voltaje del transistor MOS de canal P y conexión de sustrato 1-4-(d)


 


5. El paquete principal de tubo MOS:




En la actualidad, los paquetes convencionales populares incluyen TO-220, TO-3P, TO-247 de un solo tubo y varios módulos, y se pueden proporcionar paquetes especiales de acuerdo con los requisitos específicos del producto de los clientes. Según los modelos y paquetes comunes de Sako Micro SLKOR, los ordenaremos de la siguiente manera:


A-3P


TO-220


TO-247



HOY-23


TO-252


SOT-227B



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