
随着社会的进步和发展,MOS管在电子行业的应用越来越广,萨科微电子SLKOR作为能够研发生产碳化硅SiC产品的“碳化硅**”,必须来科普一下这方面的知识。MOS即MOSFET的简写,全称是金属氧化物场效应晶体管。就是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。MOS管的构造、原理、特性、符号规则和封装种类等,大致如下。1、MOS管的构造:MOS管的构造是在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的N+区,并用金属铝引出两个电极,分别作为漏极D和源极S。然后在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅(Si02)绝缘层膜,在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极,作为栅极G。这就构成了一个N沟道(NPN型)增强型MOS管。它的栅极和其它电极间是绝缘的。同样用上述相同的方法在一块掺杂浓度较低的N型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区,及上述相同的栅极制作过程,就制成为一个P沟道(PNP型)增强型MOS管。图1-1所示(a)、(b)分别是P沟道MOS管道结构图和符号。2、MOS管的工作原理:从图1-2-(a)可以看出,增强型MOS管的漏极D和源极S之间有两个背靠背的PN结。
由以上分析我们可以画出mos管工作原理图中MOS管电路部分的工作过程(见图)。工作原理同前所述。MOS管应用电路MOS管明显的特性是开关特性好,所以被广泛应用在需要电子开关的电路中,常见的如开关电源和马达驱动,也有照明调光。现在的MOS驱动,有几个特别的需求:1、低压应用当使用5V电源,这时候如果使用传统的mos管工作原理图图腾柱结构,由于三极管的be有,导致实际终加在gate上的电压只有。这时候,我们选用标称gate电压。同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。2、宽电压应用输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。3、双电压应用在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V或者,而功率部分使用12V甚至更高的电压。两个电压采用共地方式连接。
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