10第十讲 MOS(1)
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MOS概述及应用PPT课件

与MOS相关的控制器问题
*
(5)、控制器中的MOS经常“坏掉”,到底是什么原因? 1. 控制器温度过高,将功率管“烧”坏,打开控制器可以看到功率管上面的塑封体被烧化了.这主要是控制器长期在大电流下运行造成的,可能是MOS与散热片上的螺丝未拧紧导致散热不良。连接MOS的螺丝和塑料粒子也容易变形烧坏,可以在塑料粒子和螺丝之间再垫上金属平垫片和弹簧垫片,保证塑料粒子被压紧,同时散热性能也会好点。 2.另外,控制器软件和硬件保护做的又不到位,还有驱动电路与功率管不匹配都会导致这种问题。建议客户将样品寄给我们,以便匹配; 3. 电机本身设计的不好。这点从相对地波形容易看出。如果相对地波形不是梯形波,而是有明显的电压突变现象,就会使dV/dt过大,也会导致MOS管易坏,这点建议电机厂修改电机。
*
垂直导电MOSFET
根据栅氧槽形状,可分成VMOS、UMOS、TMOS、DMOS等
*
1001M导电结构
1001纵向剖面图
*
MOS主要应用范围
高压MOS: 1、 PC电源:2N60、4N60、10N60 2、节能灯:830(5A500V)、840(8A500V)、 3、 电子镇流器:830、840、5N50; 4、 充电器、笔记本适配器:1N60、2N60、4N60、5N60、6N60、7N60、8N60、10N60; 低压MOS: 5、 电动工具:60N06、; 6、 电动车: 1001、1808 ; 7、 锂电池保护:8205; 8、 UPS:1001、1707;
MOS动态参数
*
MOS参数中英文对照表
*
MOS动态参数
gfs---正向跨导 。表示栅源电压UGS — 对漏极电流ID的控制能力,即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值. dv/dt---电压上升率(控制器电路参数) 由于MOSFET的封装电感和线路的杂散电感的存在,在MOSFET反向恢复电流Irr突然关断时,MOSFET上的电压Vds会出现振铃,导致Vds超过MOSFET的BVDSS从而发生雪崩现象。 若MOSFET的米勒电容Cgd 偏大的同时且VTH又偏小,则MOSFET在关闭的瞬间,将在GS端感应出电压(与dv/dt、Cgd、Cgs、RG相关),若该电压大于VTH,则将导致Cdv/dt感应导通。
*
(5)、控制器中的MOS经常“坏掉”,到底是什么原因? 1. 控制器温度过高,将功率管“烧”坏,打开控制器可以看到功率管上面的塑封体被烧化了.这主要是控制器长期在大电流下运行造成的,可能是MOS与散热片上的螺丝未拧紧导致散热不良。连接MOS的螺丝和塑料粒子也容易变形烧坏,可以在塑料粒子和螺丝之间再垫上金属平垫片和弹簧垫片,保证塑料粒子被压紧,同时散热性能也会好点。 2.另外,控制器软件和硬件保护做的又不到位,还有驱动电路与功率管不匹配都会导致这种问题。建议客户将样品寄给我们,以便匹配; 3. 电机本身设计的不好。这点从相对地波形容易看出。如果相对地波形不是梯形波,而是有明显的电压突变现象,就会使dV/dt过大,也会导致MOS管易坏,这点建议电机厂修改电机。
*
垂直导电MOSFET
根据栅氧槽形状,可分成VMOS、UMOS、TMOS、DMOS等
*
1001M导电结构
1001纵向剖面图
*
MOS主要应用范围
高压MOS: 1、 PC电源:2N60、4N60、10N60 2、节能灯:830(5A500V)、840(8A500V)、 3、 电子镇流器:830、840、5N50; 4、 充电器、笔记本适配器:1N60、2N60、4N60、5N60、6N60、7N60、8N60、10N60; 低压MOS: 5、 电动工具:60N06、; 6、 电动车: 1001、1808 ; 7、 锂电池保护:8205; 8、 UPS:1001、1707;
MOS动态参数
*
MOS参数中英文对照表
*
MOS动态参数
gfs---正向跨导 。表示栅源电压UGS — 对漏极电流ID的控制能力,即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值. dv/dt---电压上升率(控制器电路参数) 由于MOSFET的封装电感和线路的杂散电感的存在,在MOSFET反向恢复电流Irr突然关断时,MOSFET上的电压Vds会出现振铃,导致Vds超过MOSFET的BVDSS从而发生雪崩现象。 若MOSFET的米勒电容Cgd 偏大的同时且VTH又偏小,则MOSFET在关闭的瞬间,将在GS端感应出电压(与dv/dt、Cgd、Cgs、RG相关),若该电压大于VTH,则将导致Cdv/dt感应导通。
《mos管工作原理》ppt课件

电路符号
用一个箭头表示一个mos管,箭头的一端是源极(s),另一端是漏极(d) ,中间是控制极(g)。
Mos管的开关原理
导通状态
当在控制极上加正电压时,氧化层下方的半导体层中的电子被排斥,形成一条从 源极到漏极的导电通道,电流可以通过这个通道流动。
关断状态
当在控制极上加负电压时,氧化层下方的半导体层中的电子被吸引,导电通道被 切断,电流无法通过。
《Mos管工作原理》ppt课件
2023-10-27
contents
目录
• Mos管简介 • Mos管的结构与原理 • Mos管的特性与参数 • Mos管的驱动与控制 • Mos管的应用实例 • Mos管的未来发展与趋势 • 总结与展望
01
Mos管简介
Mos管的概念
Mos管是金属氧化物半导体管的缩写,是一种具有极高开关 速度和低功耗的半导体器件。
Mos管在马达驱动中的应用
1 2
直流马达驱动
Mos管在直流马达驱动中作为开关器件,通过 控制电流的方向和大小来驱动马达运转。
步进马达驱动
步进马达驱动中,Mos管作为开关器件,控制 电流的方向和大小来驱动马达运转。
3
伺服马达驱动
伺服马达驱动中,Mos管作为开关器件,控制 电流的方向和大小来驱动马达运转。
集成元件控制电路
02
使用集成元件(如运算放大器、比较器等)构成开关控制电路
。
数字信号控制电路
03
使用数字信号(如TTL、CMOS等)构成开关控制电路。
Mos管的保护电路
过电压保护电路
当Mos管承受过电压时,保护电路可以保护Mos管不被损坏。
过电流保护电路
当Mos管承受过电流时,保护电路可以保护Mos管不被损坏。
用一个箭头表示一个mos管,箭头的一端是源极(s),另一端是漏极(d) ,中间是控制极(g)。
Mos管的开关原理
导通状态
当在控制极上加正电压时,氧化层下方的半导体层中的电子被排斥,形成一条从 源极到漏极的导电通道,电流可以通过这个通道流动。
关断状态
当在控制极上加负电压时,氧化层下方的半导体层中的电子被吸引,导电通道被 切断,电流无法通过。
《Mos管工作原理》ppt课件
2023-10-27
contents
目录
• Mos管简介 • Mos管的结构与原理 • Mos管的特性与参数 • Mos管的驱动与控制 • Mos管的应用实例 • Mos管的未来发展与趋势 • 总结与展望
01
Mos管简介
Mos管的概念
Mos管是金属氧化物半导体管的缩写,是一种具有极高开关 速度和低功耗的半导体器件。
Mos管在马达驱动中的应用
1 2
直流马达驱动
Mos管在直流马达驱动中作为开关器件,通过 控制电流的方向和大小来驱动马达运转。
步进马达驱动
步进马达驱动中,Mos管作为开关器件,控制 电流的方向和大小来驱动马达运转。
3
伺服马达驱动
伺服马达驱动中,Mos管作为开关器件,控制 电流的方向和大小来驱动马达运转。
集成元件控制电路
02
使用集成元件(如运算放大器、比较器等)构成开关控制电路
。
数字信号控制电路
03
使用数字信号(如TTL、CMOS等)构成开关控制电路。
Mos管的保护电路
过电压保护电路
当Mos管承受过电压时,保护电路可以保护Mos管不被损坏。
过电流保护电路
当Mos管承受过电流时,保护电路可以保护Mos管不被损坏。
《mos反相器》课件

阈值电压的数值越低,表示反相器对输入信号的灵敏度越高,即输入较小的电压变 化即可触发反相器的导通。
阈值电压的稳定性对反相器的性能影响较大,稳定性越高,反相器的性能越稳定。
驱动能力
驱动能力:指MOS反相器能够驱动的 最大负载电流。
驱动能力越强,表示反相器的负载能 力越强,能够驱动更多的电路元件。
驱动能力的大小决定了反相器在电路 中的负载能力,即能够驱动多少电流 。
金属-氧化物-半导体结构
由金属、氧化物和半导体材料组成,是MOS反相器的基本组成部 分。
半导体表面势垒
在半导体表面形成的势垒,控制着电流的流动。
电压控制特性
通过施加电压,可以控制半导体表面势垒的高低,从而控制电流的 流动。
MOS反相器的电压控制特性
正向偏置和反向偏置
线性区和饱和区
在MOS反相器中,输入和输出信号通 过电压的形式进行传输,正向偏置和 反向偏置是两种常见的电压状态。
02
它利用电压来控制半导体表面的 载流子分布,从而实现信号的放 大、开关和逻辑运算等功能。
MOS反相器的应用
在数字电路中,MOS反相器常被用 作逻辑门的基本单元,实现逻辑运算 和信号的逻辑处理。
在模拟电路中,MOS反相器可以用于 信号放大、开关和滤波等应用。
MOS反相器的基本结构
01
02
03
04
MOS反相器由输入级、中间 级和输出级三部分组成。
输入级通常是一个增强型或耗 尽型场效应管,用于接收输入 信号并控制中间级的电流。
中间级通常是一个共源放大器 ,用于放大输入信号并传递给
输出级。
输出级通常是一个推挽放大器 ,用于输出放大的信号并驱动
负载。
02
MOS反相器的工作原理
阈值电压的稳定性对反相器的性能影响较大,稳定性越高,反相器的性能越稳定。
驱动能力
驱动能力:指MOS反相器能够驱动的 最大负载电流。
驱动能力越强,表示反相器的负载能 力越强,能够驱动更多的电路元件。
驱动能力的大小决定了反相器在电路 中的负载能力,即能够驱动多少电流 。
金属-氧化物-半导体结构
由金属、氧化物和半导体材料组成,是MOS反相器的基本组成部 分。
半导体表面势垒
在半导体表面形成的势垒,控制着电流的流动。
电压控制特性
通过施加电压,可以控制半导体表面势垒的高低,从而控制电流的 流动。
MOS反相器的电压控制特性
正向偏置和反向偏置
线性区和饱和区
在MOS反相器中,输入和输出信号通 过电压的形式进行传输,正向偏置和 反向偏置是两种常见的电压状态。
02
它利用电压来控制半导体表面的 载流子分布,从而实现信号的放 大、开关和逻辑运算等功能。
MOS反相器的应用
在数字电路中,MOS反相器常被用 作逻辑门的基本单元,实现逻辑运算 和信号的逻辑处理。
在模拟电路中,MOS反相器可以用于 信号放大、开关和滤波等应用。
MOS反相器的基本结构
01
02
03
04
MOS反相器由输入级、中间 级和输出级三部分组成。
输入级通常是一个增强型或耗 尽型场效应管,用于接收输入 信号并控制中间级的电流。
中间级通常是一个共源放大器 ,用于放大输入信号并传递给
输出级。
输出级通常是一个推挽放大器 ,用于输出放大的信号并驱动
负载。
02
MOS反相器的工作原理
第10讲 扫描传感器

f dx = − dX s − f ⋅ dα + y ⋅ dκ H f y dy = − dYs − dZ s − f ⋅ dω H H
地形起伏
飞行方向上没有投影误差 扫描方向上存在投影误差
Δθ
⎧ dx =0 ⎪ ⎨ f ⋅ sin θ ⋅ cosθ ∆h ⎪ dy = H ⎩
Y
θt
Z
像点 p dy H
Δθ+θ
0
Δhபைடு நூலகம்
X
像片比例尺变化
平 台 行 进 方 向
地面形状 影像形状 因影像纵向比例尺处处一致,横向像比例尺由中间至两侧 逐渐变小,所以图像中间的目标以及与飞行方向平行的线状目 标没有变形,垂直于飞行方向的线状目标方向不变,而距离被 压缩,与飞行方向交叉的线状目标逐渐向内弯曲。
地面分辨率
像元所对应的地面大小(瞬时视场)
分光器
目的:将电磁波信息分解成所需的光谱成分,并 聚集在探测器上。 常见的有分光棱镜,衍射光栅和分光滤光片 分 光 棱 镜
白光
60°
λ1 λ2
┇
λn
分光器
目的:将电磁波信息分解成所需的光谱成分,并 聚集在探测器上。 常见的有分光棱镜,衍射光栅和分光滤光片 衍 射 光 栅 使相邻光栅的衍射光的 相位差为某波长的整数 倍,则光栅在某方向的 衍射光均为该波长的光。 不同波长的衍射光在不 同方向。
第三轨道 通过日D+5 第二轨道 通过日D 第一轨道 通过日D-5
观测宽度
异轨立体
间隔时间较长,摄影条件变化; 三角测量时,考虑两条轨道参数和互相独立 的姿态运动; 视差量测只受滚动速度差的影响;(俯仰和 偏航只在高纬度地区由于子午线收敛角关系 才有影响) 卫星具有旁向观察功能(增加重复观测频 率)。
MOS晶体管PPT演示文稿

•9
图2.1.1 NMOS晶体管
•10
图2.1.2 NMOS管截面图
•11
图2.1.3 实际的NMOS管衬底引线
•12
(a)增强型
(b)耗尽型
图2.1.4 MOS管在电路中的符号
耗尽型MOS管与增强型MOS管不同之处在于,耗尽型MOS管
在vGS=0时,导电沟道已经存在,它是通过加工过程中的离子注
图2.2.1 导电沟道没有形成
•15
图2.2.2 栅-源电压vGS控制导电沟道宽窄
•16
(a) vDSvGSVT
•17
(b) vDSvGSVT
•18
(c) vDSvGSVT
图2.2.3 NMOS管的工作状态示意图
•19
2.3 MOS晶体管的电流电压关系
1、非饱和区(线性电阻区)
IDK W L vG SV TvD S1 2vD2S (2.3.8)
[3] 陈中建主译. CMOS电路设计、布局与仿真.北京:机械工 业出版社,2006.
[4](美)Wayne Wolf. Modern VLSI Design System on Silicon. 北京:科学出版社,2002.
[5] 朱正涌. 半导体集成电路. 北京:清华大学出版社,2001. [6] 王志功,沈永朝.《集成电路设计基础》电子工业出版
•8
2.1 MOS晶体管结构
根据导电沟道的不同,MOS晶体管可分为P沟道MOS晶体 管(简称为PMOS管)和N沟道MOS晶体管(简称为NMOS管), 而根据在没有外加电压条件下导电沟道形成与否又可分为耗尽型 MOS管和增强型MOS管。
图2.1.1所示的是一只增强型NMOS管,它是在适度掺杂的 P型衬底上制作两个掺杂浓度较高的N型区,分别作为漏区和源 区,在漏区和源区之的区域上面制作一层绝缘层(一般是二氧 化硅物质),绝缘层上面沉积一层多晶硅作为栅区。我们把源区 和漏区两个掺杂区之间的距离称为沟道长度L,而垂直于沟道长 度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。
图2.1.1 NMOS晶体管
•10
图2.1.2 NMOS管截面图
•11
图2.1.3 实际的NMOS管衬底引线
•12
(a)增强型
(b)耗尽型
图2.1.4 MOS管在电路中的符号
耗尽型MOS管与增强型MOS管不同之处在于,耗尽型MOS管
在vGS=0时,导电沟道已经存在,它是通过加工过程中的离子注
图2.2.1 导电沟道没有形成
•15
图2.2.2 栅-源电压vGS控制导电沟道宽窄
•16
(a) vDSvGSVT
•17
(b) vDSvGSVT
•18
(c) vDSvGSVT
图2.2.3 NMOS管的工作状态示意图
•19
2.3 MOS晶体管的电流电压关系
1、非饱和区(线性电阻区)
IDK W L vG SV TvD S1 2vD2S (2.3.8)
[3] 陈中建主译. CMOS电路设计、布局与仿真.北京:机械工 业出版社,2006.
[4](美)Wayne Wolf. Modern VLSI Design System on Silicon. 北京:科学出版社,2002.
[5] 朱正涌. 半导体集成电路. 北京:清华大学出版社,2001. [6] 王志功,沈永朝.《集成电路设计基础》电子工业出版
•8
2.1 MOS晶体管结构
根据导电沟道的不同,MOS晶体管可分为P沟道MOS晶体 管(简称为PMOS管)和N沟道MOS晶体管(简称为NMOS管), 而根据在没有外加电压条件下导电沟道形成与否又可分为耗尽型 MOS管和增强型MOS管。
图2.1.1所示的是一只增强型NMOS管,它是在适度掺杂的 P型衬底上制作两个掺杂浓度较高的N型区,分别作为漏区和源 区,在漏区和源区之的区域上面制作一层绝缘层(一般是二氧 化硅物质),绝缘层上面沉积一层多晶硅作为栅区。我们把源区 和漏区两个掺杂区之间的距离称为沟道长度L,而垂直于沟道长 度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。
《MOS概述及应用》课件

智能家居设备
MOS技术支持智能家居设备的 联网和智能控制功能。
医疗设备
MOS技术在医疗设备中的应用, 提高了设备的精度和稳定性。
MOS系统特点
1
高度集成
MOS技术可以实现高度集成,将大量的电子元器件集成到一个芯片上。
2
低功耗
MOS技术具有低功耗特性,有助于延长电子设备的电池寿命。
3
稳定性强
MOS技术可以提供稳定可靠的性能,适用于各类计算和控制应用。
放大器
MOS可以作为放大器使用,放大电信号的幅 度。
逻辑电路
MOS技术支持各种逻辑电路的设计,例如与 门、或门、非门等。
开关电路
MOS技术在开关电路中广泛应用,用于控制 和调节电流的流动。
MOS电容与电压关系
电容与电压关系
MOS的电容与门极电压相关, 可以通过改变电压来改变电容 的大小。
电荷储存
MOS的电容可以储存电荷,用 于存储和传输信息。
电压控制
改变门极电压可以控制电容中 的电荷,实现信息的读取和写 入。
ห้องสมุดไป่ตู้
MOS开关电路设计
1
分析需求
根据实际应用需求,分析开关电路的功能和性能要求。
2
电路设计
根据需求设计合适的电路拓扑结构和元件参数。
3
性能测试
对设计的开关电路进行性能测试,评估其稳定性和可靠性。
MOS工作原理
引入感应电荷
MOS通过控制门极电压,引 入感应电荷来控制电流的流 动。
阈值电压
当门极电压高于阈值电压时, MOS处于导通状态;低于阈 值电压时,处于截止状态。
控制电流流动
改变门极电压可以控制沟道 中电荷的浓度,从而控制电 流的流动。
MOS场效应晶体管ppt课件
T
q
ln( N A ) ni
0
对于N型半导体,
F
T q
ln( N D ) 0 ni
静电势ψ的定 义如图所示
5
而空穴和电子的浓度也可表示为ψ的函数
pP
ni
exp
q F
T
nP
ni
exp
q
T
F
当能带如上图所示向下弯曲时,ψ为正值,表面载流子的浓度 分别为
UDS较小时,导电沟道随UGS的变化
a) UGS< UT 没有沟道 b) UGS> UT 出现沟道 c) UGS>>UT 沟道增厚
23
2. 饱和工作区 此时的电流-电压特性对应与特性图中UGS=5V曲线的AB段。
导电沟道随UDS的变化
a) UDS很小沟道电阻式常数 b) UDS=UDSat开始饱和 c) UDS>>UDSat漏极电流不再增加
实际 MOS 结构的阀值电压为:
UT
U FB
U OX
2 F
QOX QB max COX
2 F
ms
28
4.3.2 影响阀值电压的其他诸因素
1. 栅氧化层厚度与质量的影响 2. 绝缘栅表面态电 荷密度QOX的影响
右图为室温下AI 栅 N 沟(P沟) MOS 的UT 随 NA(ND) 和QOX变化的理 论曲线
理想 MOS 结构的阀值电压为
UT
0
QB max COX
2
F
27
3. 实际 MOS 结构的阀值电压
在实际的 MOS 结构中,存在表面态电荷密度QOX和金属-半导 体功函数差фms。 因此,在实际MOS结构中,必须用一部分栅压去抵消它们的 影响。才能使MOS结构恢复到平带状态,达到理想MOS结构 状态。
MOS场效应管PPT课件
G
U G
U G
S NEMOS
转移特性
ID
S NDMOS
ID
S PEMOS
ID
D
ID
U
S PDMOS
ID
23
0 VGS(th) VGS
VGS(th) 0
VGS
.
VGS(th) 0 VGS
0 VGS(th VGS
)
饱和区(放大区)外加电压极性及数学模型
▪ VDS极性取决于沟道类型 N沟道:VDS > 0, P沟道:VDS < 0
▪ VGS极性取决于工作方式及沟道类型 增强型MOS管: VGS 与VDS 极性相同。 耗尽型MOS管: VGS 取值任意。
▪ 饱和区数学模型与管子类型无关
24
ID C 2 O lW X(VGS VGS()t2h)
.
临界饱和工作条件
|VGS| > |VGS(th) |, |VDS | = | VGS – 饱和区(放大区)工作VG条S(件th) |
之间PN结反偏,衬底应接电路最低电位(N沟道)或最高电
位(P沟道)。
- VD+S
U -VU+S S -VG+S G
D
P+
N+
N+
ID/mA VUS = 0
-2V -4V
P
O
VGS /V
若| VUS | 阻挡层宽度 耗尽层中负离子数
19
因VGS不变(G极正电荷量不变) 表面层中电子数 ID
根据衬底电压对ID的控制作. 用,又称U极为背栅极。
.
▪ 若考虑沟道长度调制效应
则VDS →沟道长度l →沟道电阻Ron略。
《MOS管原理非常详细》PPT课件讲义
哪个脚是D(漏极)?
G(栅极)呢?
是P沟道还是N沟道MOS?
如果接入电路, D极和S极,哪一个该接输 入,哪个接输出? 你答对了吗?
电路符号 再来一个,试试看:
哪个脚是S(源极)?
哪个脚是D(漏极)?
G(栅极)呢?
是P沟道还是N沟道MOS? 依据是什么?
如果接入电路, D极和S极,哪一个该接输 入,哪个接输出?
看看我们常见的NMOS管4816:
请注意:不论NMOS管还是PMOS管,上述PIN脚的确定方法都是一样的。
假如MOS管表面磨损,或是无法辨认PIN1的标记圆点,你可以用什么 方法确认PIN1脚,以及G极,D极和S极? 拿出万用表,试试吧!
实物
再来看看相似的DFN封装MOS管:
外形上来看,DNF封装的MOS管仍旧有8个脚,但已经变成贴片形式, 节约了高度,散热性能更好些。 但其PIN脚极性还是一样排列。
S极
N沟道MOSFET
G极 箭头指向G极的是N沟道
D极
电路符号
S极
P沟道MOSFET
G极 箭头背向G极的是P沟道
D极
当然也可以先判断沟道类型,再判断三个脚极性。
电路符号
小测试: 先判断是什么沟道,再判断三个脚极性。
G极 1
S极 1
2 D极
D极 2
S极 3
P沟道MOSFET
3 G极
N沟道MOSFET
这次怎么样?
电路符号 1 三个极怎么判定 ?
MOS管符号上的三个脚的辨认要抓住关键地方 。
S极
G极,不用说比较好认。
S极,
G极
不论是P沟道还是N沟道,
两根线相交的就是;
D极,
D极
G(栅极)呢?
是P沟道还是N沟道MOS?
如果接入电路, D极和S极,哪一个该接输 入,哪个接输出? 你答对了吗?
电路符号 再来一个,试试看:
哪个脚是S(源极)?
哪个脚是D(漏极)?
G(栅极)呢?
是P沟道还是N沟道MOS? 依据是什么?
如果接入电路, D极和S极,哪一个该接输 入,哪个接输出?
看看我们常见的NMOS管4816:
请注意:不论NMOS管还是PMOS管,上述PIN脚的确定方法都是一样的。
假如MOS管表面磨损,或是无法辨认PIN1的标记圆点,你可以用什么 方法确认PIN1脚,以及G极,D极和S极? 拿出万用表,试试吧!
实物
再来看看相似的DFN封装MOS管:
外形上来看,DNF封装的MOS管仍旧有8个脚,但已经变成贴片形式, 节约了高度,散热性能更好些。 但其PIN脚极性还是一样排列。
S极
N沟道MOSFET
G极 箭头指向G极的是N沟道
D极
电路符号
S极
P沟道MOSFET
G极 箭头背向G极的是P沟道
D极
当然也可以先判断沟道类型,再判断三个脚极性。
电路符号
小测试: 先判断是什么沟道,再判断三个脚极性。
G极 1
S极 1
2 D极
D极 2
S极 3
P沟道MOSFET
3 G极
N沟道MOSFET
这次怎么样?
电路符号 1 三个极怎么判定 ?
MOS管符号上的三个脚的辨认要抓住关键地方 。
S极
G极,不用说比较好认。
S极,
G极
不论是P沟道还是N沟道,
两根线相交的就是;
D极,
D极
半导体物理与器件-第十章 MOSFET基础(1)(MOS结构,CV特性)
11
11.1 MOS电容
空间电荷区厚度:表面耗尽情形
费米势
半导体体内费米能 级与禁带中心能级 之差的电势表示
P
表面势 s:是半 导体体内与表面 之间的势垒高度; 是横跨空间电荷 层的电势差。
P型衬底
如何推出?
表面空间电 荷区宽度
P181
采用单边突变结的
耗尽层近似
12
10.1 MOS电容 空间电荷区厚度:表面反型情形
tox e
s
eNa
平带 本征
39
10.2 C-V特性
耗尽(Deplete)状态
C′相当与Cox与C ′ sd串联
加小的正栅压,表面耗尽层电荷随栅压 的变化而变化,出现耗尽层电容
平带
VG xd C'(dep)
C '(dep)min
tox
ox ox tox
xdT
本 征
40
10.2 C-V特性
小的正 栅压情 形
(耗尽层)
半导体中多子空穴被电场推离氧化 物-半导体界面
X dT
大的正 栅压情 形
EFS Ev
EFS EFi
(反型层+耗尽层) 表面的本征费米能级低于费米能级,导带比价带 更接近费米能级,半导体表面出现电子反型层。
EFS Ev
EFS EFi
8
10.1 MOS 电容
Wm E0 EFm em 半导体的功函数
Ws
E0
EFs
e
Eg 2
e fp
金属与半导体的功函数差
(电势表示)
ms
Wm
Ws e
m
(
Eg 2e
fp)
17
10.1 MOS电容
11.1 MOS电容
空间电荷区厚度:表面耗尽情形
费米势
半导体体内费米能 级与禁带中心能级 之差的电势表示
P
表面势 s:是半 导体体内与表面 之间的势垒高度; 是横跨空间电荷 层的电势差。
P型衬底
如何推出?
表面空间电 荷区宽度
P181
采用单边突变结的
耗尽层近似
12
10.1 MOS电容 空间电荷区厚度:表面反型情形
tox e
s
eNa
平带 本征
39
10.2 C-V特性
耗尽(Deplete)状态
C′相当与Cox与C ′ sd串联
加小的正栅压,表面耗尽层电荷随栅压 的变化而变化,出现耗尽层电容
平带
VG xd C'(dep)
C '(dep)min
tox
ox ox tox
xdT
本 征
40
10.2 C-V特性
小的正 栅压情 形
(耗尽层)
半导体中多子空穴被电场推离氧化 物-半导体界面
X dT
大的正 栅压情 形
EFS Ev
EFS EFi
(反型层+耗尽层) 表面的本征费米能级低于费米能级,导带比价带 更接近费米能级,半导体表面出现电子反型层。
EFS Ev
EFS EFi
8
10.1 MOS 电容
Wm E0 EFm em 半导体的功函数
Ws
E0
EFs
e
Eg 2
e fp
金属与半导体的功函数差
(电势表示)
ms
Wm
Ws e
m
(
Eg 2e
fp)
17
10.1 MOS电容
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(P144) As for the transport in the semiconductor bulk, the velocity of surface carriers saturates for high electric fields in the direction of the current flow (longitudinal field). P146 L1 Velocity saturation will occur when the horizontal electric field is approximately 104 V/cm.
Physics of Semiconductor Devices (双语)
李聪 Email:cong.li@ Tel: 88201983-801 Add: 老校区新科技楼503室
MOSFET
Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor MOSFET is a device used for amplifying or switching electronic signals. In MOSFET, a voltage on the oxide-insulated gate electrode can induce a conducting channel between the two other contacts called source and drain. The channel can be of n-type or p-type, and is accordingly called nMOSFET or pMOSFET.oxide(场氧化层)
thick
Compare with bipolar transistor
The first MOSFET suitable for commercial use did not appear until the 1960s. In the four decades since that time, MOSFET have displaced bipolar transistors to become the most extensively used active solid-state devices. MOSFET have several advantages over bipolar transistors for digital circuits, an application area that grew exponentially over this same time period. MOSFET are built with basically simpler fabrication technologies than are bipolar transistors and it is easier to build them in dense arrays. They also typically consume less power than do bipolar integrated circuits, especially at lower frequencies. Because of their simpler fabrication, higher density, and lower power, MOSFET are widely used in memory circuits, totally displacing bipolar memories.
括号进一步给出前面叙述内容的定义,注意翻译以及译文
中括号的位置,不一定像原文那样跟在inversion layer后面 。
在MOS晶体管中,载流子在半导体中与氧化层界面附近流动 ,而界面处附加的散射机构将会使反型层中载流子的迁移率 (又称为表面迁移率)降低至体迁移率的一半。
We have pointed out that when the source and drain depletion regions are a substantial fraction of the channel length, short-channel effects start to occur. In extreme cases when the sum of these depletion widths approaches the channel length ys+yd=L, more-serious effects will happen. This condition is commonly called punch-through. The net result is a large leakage current between the source and drain, and that this current is a strong function of the drain bias. The origin of punch-through is the lowering of the barrier near the source, commonly referred to as DIBL (drain-induced barrier lowering). When the drain is close to the source, the drain bias can influence the barrier at the source end, such that the channel carrier concentration at that location is no longer fixed. This is demonstrated by the energy bands along the semiconductor surface, shown in Figure 14.2 . The subthreshold current is most sensitive to DIBL, and when barrier lowering occurs, one can most easily detect it by measuring the dependence of subthreshold current on VD. In contrast, subthreshold current is independent of the drain voltage in long-channel devices.
“纵向”对应沟道方向(y方向),“横向”对应x方向。
说明: 括号内容起补充说明作用,直接翻译即可。 Transverse:extending across something, at right angles to the long axis (横向的) Longitudinal:extending in a direction parallel with a thing’s length (纵向的) 结论 “横向”不一定是“水平方向” 对于MOSFET而言,沿沟道方向应该是 “纵向”, 而垂直于沟 道方向应该是 “横向” 为避免产生误解,翻译时最好给出方向的具体含义 也可以按照坐标分别翻译为x方向, y方向 翻译: 沟道区的二维电势分布同时取决于垂直于沟道方向的电 场Ex (由栅压和衬底偏置控制)以及沿着沟道方向的电场Ey (由漏极偏置控制) 。
Gate dielectric(栅介质)
Silicon
dioxide, high-k dielectric
Gate electrode(栅电极)
metal, polysilicon implantation,heavily doped oxide
Source drain reigon(源漏区)
Transverse shrinkage varying along width direction and longitudinal shrinkage varying along length direction of the plate are investigated.
研究了沿板宽方向变化的横向收缩及沿板长方向变 化的纵向收缩。 Paper orientation of document is selected to be portrait (normal) or landscape (sidewise). 纸张方向可以选择为竖或横
MOSFET have several advantages over bipolar transistors for digital circuits, an application area that grew exponentially over this same time period. 提示:an application area that……为digital circuits 的同位语,起补充说明的作用; grew exponentially不一定直译为“指数增长”, 可以意译为“发展迅速” 全句可翻译为:同一时期,数字电路发展迅速, 与双极晶体管相比,MOSFET在数字电路应用中 具有很多优点。
和方向相关的例句: (P145) The mobility depends also on the doping, and on the electric field component perpendicular to the current flow (transversal field)
MOS System
Fig. 13.2 The energy-band diagram of the MOS capacitor with a p-type substrate for (a) a negative gate bias, (b) a moderate positive gate bias and (c) a “large” positive gate bias.
Physics of Semiconductor Devices (双语)
李聪 Email:cong.li@ Tel: 88201983-801 Add: 老校区新科技楼503室
MOSFET
Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor MOSFET is a device used for amplifying or switching electronic signals. In MOSFET, a voltage on the oxide-insulated gate electrode can induce a conducting channel between the two other contacts called source and drain. The channel can be of n-type or p-type, and is accordingly called nMOSFET or pMOSFET.oxide(场氧化层)
thick
Compare with bipolar transistor
The first MOSFET suitable for commercial use did not appear until the 1960s. In the four decades since that time, MOSFET have displaced bipolar transistors to become the most extensively used active solid-state devices. MOSFET have several advantages over bipolar transistors for digital circuits, an application area that grew exponentially over this same time period. MOSFET are built with basically simpler fabrication technologies than are bipolar transistors and it is easier to build them in dense arrays. They also typically consume less power than do bipolar integrated circuits, especially at lower frequencies. Because of their simpler fabrication, higher density, and lower power, MOSFET are widely used in memory circuits, totally displacing bipolar memories.
括号进一步给出前面叙述内容的定义,注意翻译以及译文
中括号的位置,不一定像原文那样跟在inversion layer后面 。
在MOS晶体管中,载流子在半导体中与氧化层界面附近流动 ,而界面处附加的散射机构将会使反型层中载流子的迁移率 (又称为表面迁移率)降低至体迁移率的一半。
We have pointed out that when the source and drain depletion regions are a substantial fraction of the channel length, short-channel effects start to occur. In extreme cases when the sum of these depletion widths approaches the channel length ys+yd=L, more-serious effects will happen. This condition is commonly called punch-through. The net result is a large leakage current between the source and drain, and that this current is a strong function of the drain bias. The origin of punch-through is the lowering of the barrier near the source, commonly referred to as DIBL (drain-induced barrier lowering). When the drain is close to the source, the drain bias can influence the barrier at the source end, such that the channel carrier concentration at that location is no longer fixed. This is demonstrated by the energy bands along the semiconductor surface, shown in Figure 14.2 . The subthreshold current is most sensitive to DIBL, and when barrier lowering occurs, one can most easily detect it by measuring the dependence of subthreshold current on VD. In contrast, subthreshold current is independent of the drain voltage in long-channel devices.
“纵向”对应沟道方向(y方向),“横向”对应x方向。
说明: 括号内容起补充说明作用,直接翻译即可。 Transverse:extending across something, at right angles to the long axis (横向的) Longitudinal:extending in a direction parallel with a thing’s length (纵向的) 结论 “横向”不一定是“水平方向” 对于MOSFET而言,沿沟道方向应该是 “纵向”, 而垂直于沟 道方向应该是 “横向” 为避免产生误解,翻译时最好给出方向的具体含义 也可以按照坐标分别翻译为x方向, y方向 翻译: 沟道区的二维电势分布同时取决于垂直于沟道方向的电 场Ex (由栅压和衬底偏置控制)以及沿着沟道方向的电场Ey (由漏极偏置控制) 。
Gate dielectric(栅介质)
Silicon
dioxide, high-k dielectric
Gate electrode(栅电极)
metal, polysilicon implantation,heavily doped oxide
Source drain reigon(源漏区)
Transverse shrinkage varying along width direction and longitudinal shrinkage varying along length direction of the plate are investigated.
研究了沿板宽方向变化的横向收缩及沿板长方向变 化的纵向收缩。 Paper orientation of document is selected to be portrait (normal) or landscape (sidewise). 纸张方向可以选择为竖或横
MOSFET have several advantages over bipolar transistors for digital circuits, an application area that grew exponentially over this same time period. 提示:an application area that……为digital circuits 的同位语,起补充说明的作用; grew exponentially不一定直译为“指数增长”, 可以意译为“发展迅速” 全句可翻译为:同一时期,数字电路发展迅速, 与双极晶体管相比,MOSFET在数字电路应用中 具有很多优点。
和方向相关的例句: (P145) The mobility depends also on the doping, and on the electric field component perpendicular to the current flow (transversal field)
MOS System
Fig. 13.2 The energy-band diagram of the MOS capacitor with a p-type substrate for (a) a negative gate bias, (b) a moderate positive gate bias and (c) a “large” positive gate bias.