MOS場效電晶體基礎知識講述

2021-09-23 06:02:18 字數 1272 閱讀 2613

mos場效電晶體-irf640ns即金屬-氧化物-半導體型場效電晶體,英文縮寫為mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor),屬於絕緣柵型。其主要特點是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化矽絕緣層,因此具有很高的輸入電阻(最高可達1015ω)。它也分n溝道管和p溝道管,符號如圖1所示。通常是將襯底(基板)與源極s接在一起。根據導電方式的不同,mosfet又分增強型、耗盡型。所謂增強型是指:當vgs=0時管子是呈截止狀態,加上正確的vgs後,多數載流子被吸引到柵極,從而「增強」了該區域的載流子,形成導電溝道。耗盡型則是指,當vgs=0時即形成溝道,加上正確的vgs時,能使多數載流子流出溝道,因而「耗盡」了載流子,使管子轉向截止。

mos場效電晶體電路圖

以n溝道為例,它是在p型矽襯底上製成兩個高摻雜濃度的源擴散區n+和漏擴散區n+,再分別引出源極s和漏極d。源極與襯底在內部連通,二者總保持等電位。圖1(a)符號中的前頭方向是從外向電,表示從p型材料(襯底)指身n型溝道。當漏接電源正極,源極接電源負極並使vgs=0時,溝道電流(即漏極電流)id=0。隨著vgs逐漸公升高,受柵極正電壓的吸引,在兩個擴散區之間就感應出帶負電的少數載流子,形成從漏極到源極的n型溝道,當vgs大於管子的開啟電壓vtn(一般約為+2v)時,n溝道管開始導通,形成漏極電流id。

國產n溝道mosfet的典型產品有3do1、3do2、3do4(以上均為單柵管),4do1(雙柵管)。它們的管腳排列(底檢視)見圖2。

mos場效電晶體比較「嬌氣」。這是由於它的輸入電阻很高,而柵-源極間電容又非常小,極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電,而少量電荷就可在極間電容上形成相當高的電壓(u=q/c),將管子損壞。因此了廠時各管腳都絞合在一起,或裝在金屬箔內,使g極與s極呈等電位,防止積累靜電荷。管子不用時,全部引線也應短接。在測量時應格外小心,並採取相應的防靜電感措施。下面介紹檢測方法。

1.準備工作

測量之前,先把人體對地短路後,才能摸觸mosfet的管腳。最好在手腕上接一條導線與大地連通,使人體與大地保持等電位。再把管腳分開,然後拆掉導線。

2.判定電極

將萬用表撥於r×100檔,首先確定柵極。若某腳與其它腳的電阻都是無窮大,證明此腳就是柵極g。交換錶筆重測量,s-d之間的電阻值應為幾百歐至幾千歐,其中阻值較小的那一次,黑錶筆接的為d極,紅錶筆接的是s極。日本生產的3sk系列產品,s極與管殼接通,據此很容易確定s極。

3.檢查放大能力(跨導)

將g極懸空,黑錶筆接d極,紅錶筆接s極,然後用手指觸控g極,表針應有較大的偏轉。雙柵mos場效電晶體有兩個柵極g1、g2。為區分之,可用手分別觸控g1、g2極,其中表針向左側偏轉幅度較大的為g2極。

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