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MOSの基礎知識
2022-03-03 358

社会の進歩と発展に伴い、MOSチューブの電子産業への応用はますます広がっています。シリコンカーバイド製品を開発できる「シリコンカーバイドの専門家」として、Sark Microexは SLKOR この点に関しては科学に立ち向かわなければなりません。


MOSはMOSFETの略称で、正式名称は金属酸化物電界効果トランジスタ(Metal Oxide Field Effect Transistor)です。入力ループの電界効果を利用して出力ループの電流を制御する半導体デバイスです。MOSトランジスタの構造、原理、特性、記号規則、パッケージの種類は概ね以下のとおりです。




1. MOSチューブの構造:




     MOS管の構造は、半導体リソグラフィーと拡散技術を用いて、不純物濃度の低いP型半導体シリコン基板上に不純物濃度の高い2つのN+領域を形成し、金属アルミニウムを用いてXNUMXつの電極を引き出したものです。排水溝として使用されます。そして、ドレインとソース間のP型半導体の表面を薄い二酸化シリコン(SiOXNUMX)絶縁膜で覆い、その絶縁膜上にアルミニウム電極をゲートGとして設置します。これにより、Nチャネル(NPN型)エンハンスメントMOSトランジスタが構成される。そのゲートと他の電極は絶縁されています。




上記と同様に、ドーピング濃度の低いN型半導体シリコン基板上に、ドーピング濃度の高い1つのP+領域を半導体リソグラフィーと拡散プロセスにより作製し、上記と同様のゲート作製プロセスを用いる。 Pチャンネル(PNP型)エンハンスメントMOS管化しました。図 1-XNUMX の (a) と (b) は、それぞれ P チャネル MOS パイプラインの構造図と代表記号です。



                                                               

2、MOS管の動作原理:




図 1-2-(a) から、エンハンスメント モード MOS トランジスタのドレイン D とソース S の間に 0 つの連続した PN 接合があることがわかります。ゲート・ソース間電圧 VGS=0 の場合、ドレイン・ソース間電圧 VDS を加えても常に逆バイアス状態の PN 接合が存在し、ドレイン・ソース間に導電チャネルが存在しません (電流が流れません)。したがって、この時点ではドレイン電流 ID=1 になります。このとき、図 2-0-(b) に示すように、ゲート・ソース間に順方向電圧が印加されると、つまり VGS>2 となり、ゲート・ソース間の SiO2 絶縁層にゲートが生成されます。シリコン基板です。 P 型シリコン基板に向かう電界は、酸化物層が絶縁性であるため、ゲートに印加される電圧 VGS は電流を形成できず、酸化物層の両側にコンデンサが形成されます。 VGS は、このコンデンサを充電して、VGS を充電することと同じです。VGS が徐々に増加すると、電界は正のゲート電圧に引き寄せられ、多数の電子がこのコンデンサの反対側に集まり、N 型伝導チャネルを形成します。ドレインからソースまで。 VGS が真空管のターンオン電圧 VT (通常約 XNUMXV) よりも高い場合、N チャンネル管は導通を開始し、ドレイン電流 ID を形成します。チャネルがターンオン電圧を形成し始めるときのゲート・ソース間電圧を、一般に VT で表される電圧と呼びます。ゲート電圧VGSの大きさを制御することにより電界の強さが変化し、その結果、ドレイン電流IDの大きさを制御するという目的が達成される。




3. MOS管の特徴:




  上記のMOS管の動作原理から、MOS管のゲートGとソースSとは絶縁されていることが分かる。 SiO2 絶縁層の存在により、ゲート G とソース S の間に等価静電容量が存在します。電圧 VGS により電界が発生し、これがソース・ドレイン電流の発生につながります。このときのゲート電圧VGSがドレイン電流の大きさを決定し、ゲート電圧VGSの大きさを制御することでドレイン電流IDの大きさを制御することができる。これにより、次の結論が得られます。


   1) MOS管は電圧を変化させることで電流を制御する装置ですので電圧装置です。


   2) MOS パイプラインの入力特性は容量性であるため、入力インピーダンスが非常に高くなります。


 


4. MOS 管の電圧極性と記号規則:




図1-4-(a)はNチャネルMOSトランジスタのシンボルです。図中、Dはドレイン、Sはソース、Gはゲート、中央の矢印は基板を表します。矢印が内側にある場合はNチャネルMOS管、矢印が外側にある場合はPチャネルMOS管であることを示します。


実際、MOS管の製造工程では、工場出荷前に基板がソースに接続されるため、記号のルール上、ドレインとソースを区別するために、基板を表す矢印もソースに接続する必要があります。 。図1-4-(c)はPチャネルMOSトランジスタのシンボルです。 MOS管の印加電圧の極性は通常のトランジスタと同じで、NチャンネルはNPNトランジスタと同様で、ドレインDが正極、ソースSが負極に接続されています。 、ゲート G が正電圧のときに導電チャネルが確立され、N チャネルが接続されます。図 1-4-(b) に示すように、MOS 管が動作を開始します。同じ P チャネル トランジスタは PNP トランジスタに似ており、ドレイン D は負の電極に接続され、ソース S は正の電極に接続され、ゲート G は負に帯電し、導電チャネルが確立され、P図 1-4-(d) に示すように、チャネル MOS トランジスタが動作し始めます。

   

NチャネルMOSトランジスタの記号 図1-4-(a)


NチャネルMOSトランジスタの電圧極性と基板接続 1-4-(b)


    (c)


(d)


PチャネルMOSトランジスタの記号 図1-4-(c)


PチャネルMOSトランジスタの電圧極性と基板接続 1-4-(d)


 


5. MOS チューブの主なパッケージ:




現在、一般的なパッケージにはTO-220、TO-3P、TO-247単管、各種モジュールがあり、顧客の特定の製品要件に応じて特別なパッケージを提供することができます。Sako Microの一般的なモデルとパッケージによると、 SLKOR次のように分類します。


TO-3P


TO-220


TO-247



今日-23


TO-252


SOT-227B



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