MOS場效應管即金屬-氧化物-半導體型場效應管,英文縮寫為MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor),屬于絕緣柵型。其主要特點是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化硅絕緣層,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后,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。
以N溝道為例,它是在P型硅襯底上制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,源極接電源負極并使VGS=0時,溝道電流(即漏極電流)ID=0。隨著VGS逐漸升高,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大于管子的開啟電壓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(底視圖)見圖2。
MOS場效應管比較“嬌氣”。這是由于它的輸入電阻很高,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,并采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,先把人體對地短路后,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,然后拆掉導線。
2.判定電極
將萬用表撥于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。交換表筆重測量,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,黑表筆接的為D極,紅表筆接的是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,黑表筆接D極,紅表筆接S極,然后用手指觸摸G極,表針應有較大的偏轉。雙柵MOS場效應管有兩個柵極G1、G2。為區分之,可用手分別觸摸G1、G2極,其中表針向左側偏轉幅度較大的為G2極。
目前有的MOSFET管在G-S極間增加了保護二極管,平時就不需要把各管腳短路了。 |