Wraz z postępem i rozwojem społeczeństwa zastosowanie lamp MOS w przemyśle elektronicznym staje się coraz szersze. Jako „ekspert węglika krzemu”, który może opracowywać produkty z węglika krzemu, Sark Microex SLKOR trzeba w tym względzie zwrócić się do nauki.

MOS to skrót od MOSFET, a pełna nazwa to Metal Oxide Field Effect Transistor. Jest to urządzenie półprzewodnikowe, które wykorzystuje pole elektryczne pętli wejściowej do sterowania prądem pętli wyjściowej. Struktura, zasada działania, charakterystyki, symbole i typy obudów lamp MOS są z grubsza następujące.

1. Struktura lampy MOS:

     Struktura lampy MOS polega na wykorzystaniu litografii półprzewodnikowej i technologii dyfuzyjnej w celu utworzenia dwóch obszarów N+ o wysokim stężeniu domieszki na półprzewodnikowym podłożu krzemowym typu P o niskim stężeniu domieszki oraz wykorzystania metalicznego aluminium do wyprowadzenia dwóch elektrod, które są odpowiednio używane jako dreny. biegun D i źródło S. Następnie powierzchnię półprzewodnika typu P pomiędzy drenem a źródłem pokrywa się cienką warstwą izolacyjną z dwutlenku krzemu (SiO2), a na tej folii izolacyjnej instaluje się elektrodę aluminiową jako bramkę G. Jest to tranzystor MOS z kanałem N (typu NPN). Jego bramka i inne elektrody są izolowane.

W taki sam sposób jak powyżej, na półprzewodnikowym podłożu krzemowym typu N o niskim stężeniu domieszkowania, dwa regiony P+ o wysokim stężeniu domieszkowania są wytwarzane za pomocą procesów litografii i dyfuzji półprzewodników i stosuje się ten sam proces wytwarzania bramki, jak opisano powyżej. Wykonane w formie lampy MOS wzmacniającej kanał P (typu PNP). (a) i (b) pokazane na rysunku 1-1 to odpowiednio schemat struktury i reprezentatywny symbol rurociągu MOS z kanałem P.

2. MOS 管的工作原理:

Na rysunku 1-2-(a) można zobaczyć, że pomiędzy drenem D i źródłem S tranzystora MOS trybu wzmocnionego znajdują się dwa złącza PN ustawione tyłem do siebie. Gdy napięcie bramka-źródło VGS=0, nawet po dodaniu napięcia dren-źródło VDS, złącze PN zawsze znajduje się w stanie polaryzacji zaporowej, a pomiędzy dren-źródłem nie ma kanału przewodzącego (brak przepływu prądu), więc w tym momencie identyfikator prądu spustowego = 0. W tym momencie, jeśli między bramką a źródłem zostanie przyłożone napięcie przewodzenia, jak pokazano na rysunku 1-2-(b), to znaczy VGS>0, w warstwie izolacyjnej SiO2 pomiędzy bramką a źródłem zostanie wygenerowana bramka. podłoże krzemowe. Pole elektryczne skierowane na podłoże krzemowe typu P, ponieważ warstwa tlenku ma charakter izolacyjny, napięcie VGS przyłożone do bramki nie może wytworzyć prądu, a po obu stronach warstwy tlenku tworzy się kondensator. VGS jest równoznaczne z ładowaniem tego kondensatora i utworzeniem pola elektrycznego, gdy VGS stopniowo wzrasta, jest przyciągane przez dodatnie napięcie bramki, a duża liczba elektronów gromadzi się po drugiej stronie tego kondensatora, tworząc kanał przewodzący typu N od drenu do źródła. Kiedy VGS jest większe niż napięcie lampy. Kiedy napięcie włączenia VT (zwykle około 2 V), lampa z kanałem N zaczyna przewodzić, tworząc identyfikator prądu drenu. Napięcie bramki-źródła nazywamy, gdy kanał zaczyna tworzyć napięcie włączenia, które jest zwykle reprezentowane przez VT. Sterowanie wielkością napięcia bramki VGS zmienia natężenie pola elektrycznego, dzięki czemu można osiągnąć cel kontrolowania wielkości ID prądu drenu.

3. Charakterystyka lampy MOS:

  Z zasady działania powyższej lampy MOS wynika, że ​​bramka G i źródło S lampy MOS są izolowane. Ze względu na obecność warstwy izolacyjnej SiO2 pomiędzy bramką G a źródłem S występuje równoważna pojemność. Napięcie VGS generuje pole elektryczne, które prowadzi do wytworzenia prądu źródło-dren. Napięcie bramki VGS w tym momencie określa wielkość prądu drenu, a wielkość prądu drenu ID można kontrolować poprzez kontrolowanie wielkości napięcia bramki VGS. Prowadzi to do następujących wniosków:

   1) Lampa MOS jest urządzeniem kontrolującym prąd poprzez zmianę napięcia, jest więc urządzeniem napięciowym.

   2) Charakterystyka wejściowa rurociągu MOS jest pojemnościowa, więc impedancja wejściowa jest niezwykle wysoka.

4. Polaryzacja napięcia i zasady symboliki lampy MOS:

Rysunek 1-4-(a) przedstawia symbol N-kanałowego tranzystora MOS. Na rysunku D to dren, S to źródło, G to bramka, a strzałka pośrodku przedstawia podłoże. Jeśli strzałka jest skierowana do wewnątrz, oznacza to, że jest to lampa MOS z kanałem N, a strzałka na zewnątrz wskazuje, że jest to lampa MOS z kanałem P.

Tak naprawdę w procesie produkcji lamp MOS podłoże podłącza się do źródła przed opuszczeniem fabryki, dlatego w zasadach symbolu strzałka przedstawiająca podłoże musi być również podłączona do źródła, aby odróżnić dren od źródła . Rysunek 1-4-(c) przedstawia symbol tranzystora MOS z kanałem P. Polaryzacja przyłożonego napięcia lampy MOS jest taka sama jak naszego zwykłego tranzystora, kanał N jest podobny do tranzystora NPN, dren D jest podłączony do elektrody dodatniej, źródło S jest podłączone do elektrody ujemnej , a kanał przewodzący jest ustanawiany, gdy bramka G ma napięcie dodatnie, a kanał N jest podłączony. Lampa MOS zaczyna działać, jak pokazano na rysunku 1-4-(b). Ten sam tranzystor z kanałem P jest podobny do tranzystora PNP, dren D jest podłączony do elektrody ujemnej, źródło S jest podłączone do elektrody dodatniej, a bramka G jest naładowana ujemnie, ustanawia się kanał przewodzący, a P -kanałowy tranzystor MOS zaczyna działać, jak pokazano na rysunku 1-4-(d).

Symbol N-kanałowego tranzystora MOS Rysunek 1-4-(a)

Polaryzacja napięcia tranzystora MOS z kanałem N i podłączenie podłoża 1-4-(b)

    (C)

(D)

Symbol tranzystora MOS z kanałem P Rysunek 1-4-(c)

Polaryzacja napięcia tranzystora MOS z kanałem P i podłączenie podłoża 1-4-(d)

5. Główny pakiet lampy MOS:

Obecnie popularne pakiety konwencjonalne obejmują TO-220, TO-3P, jednorurowe TO-247 i różne moduły, a specjalne pakiety mogą być dostarczane zgodnie ze specyficznymi wymaganiami produktów klientów. Według popularnych modeli i pakietów Sako Micro SLKOR, uporządkujemy je w następujący sposób:

TO-3P

TO-220

TO-247

DZIŚ-23

TO-252

SOT-227B