絕緣柵場效應(yīng)管
圖2中襯底為P型半導(dǎo)體,在它的上面是一層SiO2薄膜、在SiO2薄膜上蓋一層金屬鋁,如果在金屬鋁層和半導(dǎo)體之間加電壓UGS,則金屬鋁與半導(dǎo)體之間產(chǎn)生一個垂直于半導(dǎo)體表面的電場,在這一電場作用下,P型硅表面的多數(shù)載流子-空穴受到排斥,使硅片表面產(chǎn)生一層缺乏載流子的薄層。同時在電場作用下,P型半導(dǎo)體中的少數(shù)載流子-電子被吸引到半導(dǎo)體的表面,并被空穴所俘獲而形成負(fù)離子,組成不可移動的空間電荷層(稱耗盡層又叫受主離子層)。UGS愈大,電場排斥硅表面層中的空穴愈多,則耗盡層愈寬,且UGS愈大,電場愈強;當(dāng)UGS 增大到某一柵源電壓值VT(叫臨界電壓或開啟電壓)時,則電場在排斥半導(dǎo)體表面層的多數(shù)載流子-空穴形成耗盡層之后,就會吸引少數(shù)載流子-電子,繼而在表面層內(nèi)形成電子的積累,從而使原來為空穴占多數(shù)的P型半導(dǎo)體表面形成了N型薄層。由于與P型襯底的導(dǎo)電類型相反,故稱為反型層。在反型層下才是負(fù)離子組成的耗盡層。這一N型電子層,把原來被PN結(jié)高阻層隔開的源區(qū)和漏區(qū)連接起來,形成導(dǎo)電溝道。
用圖2所示電路來分析柵源電壓UGS控制導(dǎo)電溝道寬窄,改變漏極電流ID 的關(guān)系:當(dāng)UGS=0時,因沒有電場作用,不能形成導(dǎo)電溝道,這時雖然漏源間外接有ED電源,但由于漏源間被P型襯底所隔開,漏源之間存在兩個PN結(jié),因此只能流過很小的反向電流,ID ≈0;當(dāng)UGS>0并逐漸增加到VT 時,反型層開始形成,漏源之間被N溝道連成一體。這時在正的漏源電壓UDS作用下;N溝道內(nèi)的多子(電子)產(chǎn)生漂移運動,從源極流向漏極,形成漏極電流ID。顯然,UGS愈高,電場愈強,表面感應(yīng)出的電子愈多,N型溝道愈寬溝道電阻愈小,ID愈大。
Up-夾斷電壓：是指結(jié)型或耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管中,使漏源間剛截止時的柵極電壓。
Ut-開啟電壓：是指增強型絕緣柵場效管中,使漏源間剛導(dǎo)通時的柵極電壓。
gM-跨導(dǎo)：是表示柵源電壓UGS-對漏極電流ID的控制能力,即漏極電流ID變化量與柵源電壓UGS變化量的比值。gM是衡量場效應(yīng)管放大能力的重要參數(shù)。
BVDS-漏源擊穿電壓：是指柵源電壓UGS一定時,場效應(yīng)管正常工作所能承受的最大漏源電壓。這是一項極限參數(shù),加在場效應(yīng)管上的工作電壓必須小于BVDS.
PDSM-最大耗散功率：是一項極限參數(shù),是指場效應(yīng)管性能不變壞時所允許的最大漏源耗散功率。使用時,場效應(yīng)管實際功耗應(yīng)小于PDSM并留有一定余量。
IDSM-最大漏源電流：是一項極限參數(shù),是指場效應(yīng)管正常工作時,漏源間所允許通過的最大電流。場效應(yīng)管的工作電流不應(yīng)超過IDSM。
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