"MOSFET" යනු Metal Oxide Semicoductor Field Effect Transistor යන්නෙහි කෙටි යෙදුමයි. එය ද්රව්ය තුනකින් සාදන ලද උපකරණයකි: ලෝහ, ඔක්සයිඩ් (SiO2 හෝ SiN) සහ අර්ධ සන්නායක. MOSFET යනු අර්ධ සන්නායක ක්ෂේත්රයේ වඩාත් මූලික උපාංගවලින් එකකි. එය IC නිර්මාණයේ හෝ පුවරු මට්ටමේ පරිපථ යෙදුම්වල වේවා, එය ඉතා පුළුල් වේ. MOSFET හි ප්රධාන පරාමිතීන් අතර ID, IDM, VGSS, V(BR)DSS, RDS(on), VGS(th) ආදිය ඇතුළත් වේ. ඔබ මේවා දන්නවාද? OLUKEY සමාගම, Winsok තායිවාන මැද සිට ඉහළ අන්ත මධ්යම සහ අඩු වෝල්ටීයතා ලෙසMOSFETනියෝජිත සේවා සපයන්නා, MOSFET හි විවිධ පරාමිතීන් ඔබට විස්තරාත්මකව පැහැදිලි කිරීමට වසර 20 කට ආසන්න පළපුරුද්දක් ඇති මූලික කණ්ඩායමක් ඇත!
MOSFET පරාමිතිවල අර්ථය පිළිබඳ විස්තරය
1. අන්ත පරාමිතීන්:
ID: උපරිම කාණු-මූලාශ්ර ධාරාව. එය ක්ෂේත්ර ආචරණ ට්‍රාන්සිස්ටරය සාමාන්යයෙන් ක්‍රියාත්මක වන විට කාණු සහ ප්‍රභවය අතර ගමන් කිරීමට ඉඩ දෙන උපරිම ධාරාවයි. ක්ෂේත්ර ආචරණ ට්රාන්සිස්ටරයේ ක්රියාකාරී ධාරාව ID නොඉක්මවිය යුතුය. සන්ධි උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට මෙම පරාමිතිය අඩු වේ.
IDM: උපරිම ස්පන්දිත කාණු-ප්‍රභව ධාරාව. මෙම පරාමිතිය හන්දි උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට අඩු වනු ඇත, බලපෑම් ප්රතිරෝධයක් පිළිබිඹු වන අතර ස්පන්දන කාලයට ද සම්බන්ධ වේ. මෙම පරාමිතිය ඉතා කුඩා නම්, OCP පරීක්ෂා කිරීමේදී පද්ධතිය ධාරාව මගින් බිඳවැටීමේ අවදානමක් තිබිය හැක.
PD: උපරිම බලය විසුරුවා හරින ලදී. එය ක්ෂේත්ර ආචරණ ට්රාන්සිස්ටරයේ ක්‍රියාකාරීත්වය පිරිහීමකින් තොරව අවසර දී ඇති උපරිම කාණු-ප්‍රභව බලය විසුරුවා හැරීමට යොමු කරයි. භාවිතා කරන විට, FET හි සැබෑ බලශක්ති පරිභෝජනය PDSM වලට වඩා අඩු විය යුතු අතර යම් ආන්තිකයක් ඉතිරි විය යුතුය. සන්ධි උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට මෙම පරාමිතිය සාමාන්යයෙන් අඩු වේ
VDSS: උපරිම කාණු-මූලාශ්‍රය වෝල්ටීයතාවයට ඔරොත්තු දීම. ගලා යන කාණු ධාරාව නිශ්චිත උෂ්ණත්වයක් සහ ගේට්ටු-මූලාශ්ර කෙටි පරිපථයක් යටතේ නිශ්චිත අගයකට (තියුනු ලෙස ඉහළ යයි) ළඟා වන විට කාණු-ප්‍රභව වෝල්ටීයතාවය. මෙම නඩුවේ ජලාපවහන-මූලාශ්ර වෝල්ටීයතාවය avalanche breakdown වෝල්ටීයතාව ලෙසද හැඳින්වේ. VDSS සතුව ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණකයක් ඇත. -50 ° C දී, VDSS 25 ° C දී දළ වශයෙන් 90% කි. සාමාන්යයෙන් සාමාන්‍ය නිෂ්පාදනයේදී ඉතිරි වන දීමනාව හේතුවෙන්, MOSFET හි හිම කුණාටු බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය සෑම විටම නාමික ශ්රේණිගත වෝල්ටීයතාවයට වඩා වැඩි වේ.
ඔලුකීඋණුසුම් ඉඟි: නිෂ්පාදන විශ්වසනීයත්වය සහතික කිරීම සඳහා, නරකම සේවා කොන්දේසි යටතේ, වැඩ කරන වෝල්ටීයතාව ශ්රේණිගත අගයෙන් 80 ~ 90% නොඉක්මවිය යුතු බව නිර්දේශ කරනු ලැබේ.
VGSS: උපරිම ගේට්-ප්‍රභව ඔරොත්තු දෙන වෝල්ටීයතාවය. ගේට්ටුව සහ ප්‍රභවය අතර ප්රතිලෝම ධාරාව තියුනු ලෙස වැඩි වීමට පටන් ගන්නා විට එය VGS අගයට යොමු කරයි. මෙම වෝල්ටීයතා අගය ඉක්මවා යාම ගේට් ඔක්සයිඩ් ස්ථරයේ පාර විද්‍යුත් බිඳවැටීමට හේතු වන අතර එය විනාශකාරී සහ ආපසු හැරවිය නොහැකි බිඳවැටීමකි.
TJ: උපරිම ක්රියාකාරී සන්ධි උෂ්ණත්වය. එය සාමාන්යයෙන් 150℃ හෝ 175℃ වේ. උපාංග සැලසුම් කිරීමේ වැඩ කොන්දේසි යටතේ, මෙම උෂ්ණත්වය ඉක්මවා යාම වැළැක්වීම සහ යම් ආන්තිකයක් ඉතිරි කිරීම අවශ්ය වේ.
TSTG: ගබඩා උෂ්ණත්ව පරාසය
මෙම පරාමිති දෙක, TJ සහ TSTG, උපාංගයේ ක්රියාකාරී සහ ගබඩා පරිසරය මඟින් ඉඩ දෙන සන්ධි උෂ්ණත්ව පරාසය ක්‍රමාංකනය කරයි. මෙම උෂ්ණත්ව පරාසය උපාංගයේ අවම මෙහෙයුම් ජීවිත අවශ්යතා සපුරාලීමට සකසා ඇත. මෙම උෂ්ණත්ව පරාසය තුළ උපාංගය ක්රියා කිරීමට සහතික වුවහොත්, එහි වැඩ කරන කාලය විශාල වශයෙන් දිගු වේ.
2. ස්ථිතික පරාමිතීන්
MOSFET පරීක්ෂණ තත්ත්වයන් සාමාන්යයෙන් 2.5V, 4.5V, සහ 10V වේ.
V(BR)DSS: කාණු-මූලාශ්ර බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවය. ද්වාර-මූලාශ්ර වෝල්ටීයතා VGS 0 වන විට ක්ෂේත්ර ආචරණ ට්‍රාන්සිස්ටරයට ඔරොත්තු දිය හැකි උපරිම කාණු-ප්‍රභව වෝල්ටීයතාවයට එය යොමු කරයි. මෙය සීමාකාරී පරාමිතියක් වන අතර ක්ෂේත්ර ආචරණ ට්‍රාන්සිස්ටරයට යොදන ක්රියාකාරී වෝල්ටීයතාවය V(BR) ට වඩා අඩු විය යුතුය. ඩීඑස්එස්. එය ධනාත්මක උෂ්ණත්ව ලක්ෂණ ඇත. එබැවින්, අඩු උෂ්ණත්ව තත්ත්වයන් යටතේ මෙම පරාමිතියෙහි අගය ආරක්ෂිතව සැලකිල්ලට ගත යුතුය.
△V(BR)DSS/△Tj: කාණු-ප්‍රභව බිඳවැටීමේ වෝල්ටීයතාවයේ උෂ්ණත්ව සංගුණකය, සාමාන්යයෙන් 0.1V/℃
RDS(on): VGS (සාමාන්යයෙන් 10V), සන්ධි උෂ්ණත්වය සහ කාණු ධාරාව, MOSFET සක්රිය විට කාණු සහ මූලාශ්‍රය අතර ඇති උපරිම ප්‍රතිරෝධය යටතේ. MOSFET සක්රිය කරන විට පරිභෝජනය කරන බලය තීරණය කරන ඉතා වැදගත් පරාමිතියකි. සන්ධි උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට මෙම පරාමිතිය සාමාන්යයෙන් වැඩි වේ. එබැවින්, පාඩු හා වෝල්ටීයතා පහත වැටීම ගණනය කිරීම සඳහා ඉහළම ක්රියාකාරී සන්ධි උෂ්ණත්වයේ මෙම පරාමිතියෙහි අගය භාවිතා කළ යුතුය.
VGS(th): හැරවුම් වෝල්ටීයතාවය (ඉදිරි වෝල්ටීයතාවය). බාහිර ද්වාර පාලන වෝල්ටීයතා VGS VGS (th) ඉක්මවන විට, කාණු සහ මූලාශ්ර කලාපවල මතුපිට ප්රතිලෝම ස්ථර සම්බන්ධිත නාලිකාවක් සාදයි. යෙදුම් වලදී, කාණු කෙටි-පරිපථ තත්ත්වය යටතේ ID 1 mA ට සමාන වන විට ගේට්ටු වෝල්ටීයතාවය බොහෝ විට හැරවුම් වෝල්ටීයතාවය ලෙස හැඳින්වේ. සන්ධි උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට මෙම පරාමිතිය සාමාන්යයෙන් අඩු වේ
IDSS: සංතෘප්ත කාණු-මූලාශ්ර ධාරාව, ද්වාර වෝල්ටීයතා VGS=0 සහ VDS නිශ්චිත අගයක් වන විට කාණු-ප්‍රභව ධාරාව. සාමාන්යයෙන් මයික්රොඇම්ප් මට්ටමේ
IGSS: ගේට්-මූලාශ්ර ධාවක ධාරාව හෝ ප්රතිලෝම ධාරාව. MOSFET ආදාන සම්බාධනය ඉතා විශාල බැවින්, IGSS සාමාන්යයෙන් නැනෝඇම්ප් මට්ටමේ පවතී.
3. ගතික පරාමිතීන්
gfs: සම්ප්‍රේෂණය. එය ගේට් ප්‍රභව වෝල්ටීයතාවයේ වෙනසට කාණු ප්රතිදාන ධාරාවේ වෙනසෙහි අනුපාතයට යොමු වේ. එය කාණු ධාරාව පාලනය කිරීමට ද්වාර-මූලාශ්ර වෝල්ටීයතාවයේ හැකියාව පිළිබඳ මිනුමක් වේ. කරුණාකර gfs සහ VGS අතර හුවමාරු සම්බන්ධතාවය සඳහා ප්‍රස්ථාරය බලන්න.
Qg: සම්පූර්ණ ගේට්ටු ආරෝපණ ධාරිතාව. MOSFET යනු වෝල්ටීයතා ආකාරයේ රියදුරු උපාංගයකි. රියදුරු ක්රියාවලිය ගේට්ටු වෝල්ටීයතාවයේ ස්ථාපිත ක්රියාවලියයි. මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ ගේට්ටු මූලාශ්‍රය සහ ගේට්ටු කාණු අතර ධාරිතාව ආරෝපණය කිරීමෙනි. මෙම අංගය පහත විස්තරාත්මකව සාකච්ඡා කරනු ඇත.
Qgs: ගේට් මූලාශ්ර ආරෝපණ ධාරිතාව
Qgd: ගේට්ටුව සිට කාණු ආරෝපණය (මිලර් බලපෑම සැලකිල්ලට ගනිමින්). MOSFET යනු වෝල්ටීයතා ආකාරයේ රියදුරු උපාංගයකි. රියදුරු ක්රියාවලිය ගේට්ටු වෝල්ටීයතාවයේ ස්ථාපිත ක්රියාවලියයි. මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ ගේට්ටු මූලාශ්‍රය සහ ගේට්ටු කාණු අතර ධාරිතාව ආරෝපණය කිරීමෙනි.
Td(on): සන්නායක ප්‍රමාද කාලය. ආදාන වෝල්ටීයතාවය 10% දක්වා ඉහළ යන වේලාවේ සිට VDS එහි විස්තාරයෙන් 90% දක්වා පහත වැටෙන තෙක්
Tr: නැගීමේ කාලය, ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා VDS එහි විස්තාරයෙන් 90% සිට 10% දක්වා පහත වැටීමේ කාලය
Td(off): නිවා දැමීමේ ප්‍රමාද කාලය, ආදාන වෝල්ටීයතාවය 90% දක්වා පහත වැටෙන වේලාවේ සිට VDS එහි හැරවුම් වෝල්ටීයතාවයෙන් 10% දක්වා ඉහළ යන කාලය දක්වා
Tf: වැටීමේ කාලය, ප්රතිදාන වෝල්ටීයතා VDS එහි විස්තාරයෙන් 10% සිට 90% දක්වා ඉහළ යාමට කාලය
Ciss: ආදාන ධාරණාව, කාණු සහ මූලාශ්‍රය කෙටි-පරිපථය, සහ AC සංඥාවකින් ගේට්ටුව සහ මූලාශ්‍රය අතර ධාරිතාව මැනීම. Ciss= CGD + CGS (CDS කෙටි පරිපථය). එය උපාංගයේ හැරීම සහ අක්රිය කිරීමේ ප්රමාදයන් මත සෘජු බලපෑමක් ඇත.
පිරිවැය: ප්රතිදාන ධාරිතාව, ගේට්ටුව සහ ප්‍රභවය කෙටි පරිපථය, සහ AC සංඥාවකින් කාණු සහ මූලාශ්‍රය අතර ධාරිතාව මැනීම. Coss = CDS +CGD
Crss: ප්රතිලෝම සම්ප්‍රේෂණ ධාරිතාව. ප්‍රභවය බිමට සම්බන්ධ කර ඇති අතර, කාණු සහ ගේට්ටුව අතර මනින ලද ධාරිතාව Crss=CGD. ස්විචයන් සඳහා වැදගත් පරාමිතීන්ගෙන් එකක් වන්නේ නැඟීම සහ වැටීම කාලයයි. Crss=CGD
MOSFET හි අන්තර් ඉලෙක්ට්‍රෝඩ ධාරිතාව සහ MOSFET ප්‍රේරිත ධාරිතාව බොහෝ නිෂ්පාදකයින් විසින් ආදාන ධාරිතාව, ප්රතිදාන ධාරිතාව සහ ප්‍රතිපෝෂණ ධාරිතාව ලෙස බෙදා ඇත. උපුටා දක්වන ලද අගයන් ස්ථාවර කාණු සිට මූලාශ්ර වෝල්ටීයතාවයක් සඳහා වේ. කාණු-මූලාශ්ර වෝල්ටීයතාව වෙනස් වන විට මෙම ධාරණාව වෙනස් වන අතර, ධාරිතාවයේ අගය සීමිත බලපෑමක් ඇත. ආදාන ධාරණ අගය මඟින් රියදුරු පරිපථයට අවශ්ය ආරෝපණය පිළිබඳ ආසන්න ඇඟවීමක් පමණක් ලබා දෙන අතර, ගේට්ටුව ආරෝපණය කිරීමේ තොරතුරු වඩාත් ප්‍රයෝජනවත් වේ. නිශ්චිත ද්වාරයකින් ප්‍රභව වෝල්ටීයතාවයකට ළඟා වීමට ගේට්ටුව ආරෝපණය කළ යුතු ශක්ති ප්‍රමාණය එයින් පෙන්නුම් කරයි.
4. හිම කුණාටු බිඳවැටීමේ ලක්ෂණ පරාමිතීන්
හිම කුණාටු බිඳවැටීමේ ලාක්ෂණික පරාමිතිය MOSFET හි අධි වෝල්ටීයතාවයට ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව පිළිබඳ දර්ශකයකි. වෝල්ටීයතාවය කාණු-මූලාශ්ර සීමාව වෝල්ටීයතාවය ඉක්මවා ගියහොත්, උපාංගය හිම කුණාටු තත්ත්වයක පවතී.
EAS: තනි ස්පන්දන හිම කුණාටු බිඳවැටීමේ ශක්තිය. මෙය සීමා පරාමිතියකි, MOSFET ට ඔරොත්තු දිය හැකි උපරිම හිම කුණාටු බිඳවැටීමේ ශක්තිය පෙන්නුම් කරයි.
IAR: හිම කුණාටු ධාරාව
කණ: නැවත නැවතත් හිම කුණාටු බිඳ වැටීමේ ශක්තිය
5. vivo diode පරාමිතීන් තුළ
IS: අඛණ්ඩ උපරිම නිදහස් රෝද ධාරාව (මූලාශ්රයෙන්)
ISM: ස්පන්දන උපරිම නිදහස් රෝද ධාරාව (මූලාශ්රයෙන්)
VSD: ඉදිරි වෝල්ටීයතා පහත වැටීම
Trr: ආපසු අයකර ගැනීමේ කාලය
Qrr: ප්රතිලෝම ආරෝපණ ප්‍රතිසාධනය
ටොන්: ඉදිරි සන්නායක කාලය. (මූලික වශයෙන් නොසැලකිය හැකි)
MOSFET හැරවුම් කාලය සහ අක්රිය කාලය නිර්වචනය
අයදුම් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, පහත ලක්ෂණ බොහෝ විට සලකා බැලිය යුතුය:
1. V (BR) DSS හි ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණක ලක්ෂණ. බයිපෝලර් උපාංගවලට වඩා වෙනස් වන මෙම ලක්ෂණය, සාමාන්‍ය ක්රියාකාරී උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට ඒවා වඩාත් විශ්වාසදායක කරයි. නමුත් අඩු උෂ්ණත්වයේ සීතල ආරම්භයේදී එහි විශ්වසනීයත්වය පිළිබඳවද ඔබ අවධානය යොමු කළ යුතුය.
2. V(GS)th හි සෘණ උෂ්ණත්ව සංගුණක ලක්ෂණ. හන්දි උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට ගේට්ටු එළිපත්ත විභවය යම් ප්‍රමාණයකට අඩු වේ. සමහර විකිරණ මෙම සීමාව විභවය අඩු කරයි, සමහරවිට 0 විභවයට වඩා අඩු විය හැක. මෙම අවස්ථා වලදී MOSFET වල ඇඟිලි ගැසීම් සහ ව්‍යාජ ප්‍රේරක කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීම මෙම විශේෂාංගයට අවශ්ය වේ, විශේෂයෙන්ම අඩු එළිපත්ත විභවයන් සහිත MOSFET යෙදුම් සඳහා. මෙම ලක්ෂණය හේතුවෙන්, බාධා කිරීම් සහ ව්‍යාජ ප්‍රේරක වළක්වා ගැනීම සඳහා ගේට්ටු ධාවකයේ ඕෆ්-වෝල්ටීයතා විභවය ඍණ අගයකට (N-type, P-type සහ යනාදිය වෙත යොමු කිරීම) සැලසුම් කිරීම අවශ්ය වේ.
3.VDSon/RDSo හි ධනාත්මක උෂ්ණත්ව සංගුණක ලක්ෂණ. සන්ධි උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට VDSon/RDSon සුළු වශයෙන් වැඩි වන ලක්ෂණය MOSFET සමාන්තරව සෘජුවම භාවිතා කිරීමට හැකි වේ. බයිපෝලර් උපාංග මේ සම්බන්ධයෙන් ප්‍රතිවිරුද්ධ දෙයකි, එබැවින් සමාන්තරව ඒවායේ භාවිතය තරමක් සංකීර්ණ වේ. හැඳුනුම්පත වැඩි වන විට RDSon ද තරමක් වැඩි වනු ඇත. මෙම ලක්ෂණය සහ හන්දියේ සහ මතුපිට RDSon හි ධනාත්මක උෂ්ණත්ව ලක්ෂණ බයිපෝල උපාංග වැනි ද්විතියික බිඳවැටීම් වළක්වා ගැනීමට MOSFET සක්‍රීය කරයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම විශේෂාංගයේ බලපෑම තරමක් සීමිත බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. සමාන්තර, තල්ලු-අදින්න හෝ වෙනත් යෙදුම් භාවිතා කරන විට, ඔබට මෙම විශේෂාංගයේ ස්වයං-නියාමනය මත සම්පූර්ණයෙන්ම විශ්වාසය තැබිය නොහැක. සමහර මූලික පියවර තවමත් අවශ්ය වේ. අධික උෂ්ණත්වවලදී සන්නායක පාඩු විශාල වන බව ද මෙම ලක්ෂණය පැහැදිලි කරයි. එබැවින්, පාඩු ගණනය කිරීමේදී පරාමිතීන් තෝරා ගැනීම සඳහා විශේෂ අවධානය යොමු කළ යුතුය.
4. ID හි සෘණ උෂ්ණත්ව සංගුණක ලක්ෂණ, MOSFET පරාමිතීන් පිළිබඳ අවබෝධය සහ එහි ප්රධාන ලක්ෂණ ID හන්දි උෂ්ණත්වය වැඩි වන විට සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වනු ඇත. මෙම ලක්ෂණය සැලසුම් කිරීමේදී ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී එහි ID පරාමිතීන් සලකා බැලීම බොහෝ විට අවශ්ය වේ.
5. හිම කුණාටු හැකියාව IER/EAS හි සෘණ උෂ්ණත්ව සංගුණක ලක්ෂණ. සන්ධි උෂ්ණත්වය වැඩි වීමෙන් පසුව, MOSFET හි විශාල V(BR)DSS ඇති වුවද, EAS සැලකිය යුතු ලෙස අඩු වනු ඇති බව සැලකිල්ලට ගත යුතුය. එනම් අධික උෂ්ණත්ව තත්ත්ව යටතේ හිම කුණාටු වලට ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව සාමාන්‍ය උෂ්ණත්වයට වඩා බෙහෙවින් දුර්වල බවයි.
6. MOSFET හි ඇති පරපෝෂිත ඩයෝඩයේ සන්නායක හැකියාව සහ ප්‍රතිසාධන ක්‍රියාකාරිත්වය සාමාන්‍ය ඩයෝඩ වලට වඩා හොඳ නැත. එය නිර්මාණයේ ලූපයේ ප්රධාන ධාරා වාහකය ලෙස භාවිතා කිරීමට බලාපොරොත්තු නොවේ. බ්ලොක් ඩයෝඩ බොහෝ විට ශරීරයේ ඇති පරපෝෂිත ඩයෝඩ අවලංගු කිරීම සඳහා ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ වන අතර අතිරේක සමාන්තර ඩයෝඩ පරිපථ විද්‍යුත් වාහකයක් සෑදීමට භාවිතා කරයි. කෙසේ වෙතත්, එය කෙටි කාලීන සන්නායකතාවයකදී හෝ සමමුහුර්ත නිවැරදි කිරීම වැනි කුඩා ධාරා අවශ්යතා වලදී වාහකයක් ලෙස සැලකිය හැකිය.
7. කාණු විභවය වේගයෙන් ඉහළ යාම ගේට්ටු ධාවකයේ ව්‍යාජ-ප්‍රේරණය වීමට හේතු විය හැක, එබැවින් මෙම හැකියාව විශාල dVDS/dt යෙදුම්වල (අධි-සංඛ්‍යාත වේගවත් මාරු පරිපථ) සලකා බැලිය යුතුය.
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-13-2023
