N沟道耗尽型场效应管的特性曲线测定

半导体理物与器件验报实专业 告名 实姓时验 2间10 年46 月1 8 日验地实 点级班1班 指导师教

验实：N三 道沟尽耗场型应管效特性曲线测定的实验习预报告实验目：的、熟悉1 Y4B810型 示仪的图面板置装及操作其方法 、掌握功率2效应场的管作工原理 3、解理N 型沟 耗道尽场效应管型的输、输入特出曲线 4、性了功解率场应效管主的要参。数

实验器：仪BY814 型0体管特性图晶仪示N; 沟道场型效应管 3JD7,;GP型沟道场 应管效2S 325J

实原理验功：场率应效(管oPerw MSFOT)E也叫电场效力应晶管体，一种是极单的电压型制器件，不控有但自关断能力, 而且驱动功率小,开有关速度高无二次击、、穿安工作区全宽等点。特由其易于驱动和于开关率频可达高500kH z,特适别于频高电化力子装电置如，应用于 C/DCD变换、 开关源电便携式电子设备、、空航天以及航 汽车等子电电器设中。备但因其电流、为容热小，量耐压低一，只适用般于功小率力电电装子。置 、功1率场应管的效结构工和原理作功率 效场晶体应种管和结类有许多种，构按导 沟电道分可 为P沟道和 N 沟道， 同时 有又耗型尽和增型之强 分在。电电子力置中，主装要用 应N沟道增强 。型功率场 应效体管晶导电理与机小功绝率缘栅M SO管相 同，但结构有 很区大别 。小率功缘栅绝MO S管 是次 扩一形散成器件，导电沟的平道于行芯表片面，向导电横。力电效场应晶管大体采用垂直多电结导，提构高器 了的件耐压电和耐流的能电。力垂直导按结构电不的，同可又分 为2 :种V形 V槽VMOSEFT 双扩散 和DVMSFET。 O力电效应晶场体采管多用元单集结构，成一器个件由千成万上小的个 MSFEO T组成。N沟 增强道型扩双散电 力场应晶体管效个单元的一部图面如， 1图a(所)示。电符气号，图如 (b)所示。1

功场效率应体管有 3晶 端个：子漏极 、D极 源 和栅S 极G。漏当接电源正，源极接电极负源，时栅和极 极之源间电为压 0沟道不，电，管导子处截止。于果如栅极和源在之极加一正间电向 UG压S,且并使 UGS 大于 等或管子于开的电压 启TU,则子管通开，漏在、极间流源电过流 I。UGSD超过 T U越，大导能力越电，强漏极 电流越。大 、功2率场应效管的态特性和主要静参 Power数M OSEF T静特性态要指输出特性主转和移性，与特静态特性对应的主要参数漏极有穿电压击漏极 、额定压、电极额定漏流和电栅开极启电等。压 ()1 态静性特 ()a输 出性 输出特性特是漏即极伏的安性。特性曲线，如特 2图b)(示所由图。见，输出特所性分截为止饱和与非饱 、和3 个域区。里这饱和、非和的概念饱与G T 不R。同和饱是指漏极电流 D 不随I

漏源电 UDS压的 加增而加增， 也就是基本持保不；变饱非是和地指 CSU一定时，I D 随 UD 增加S线性呈系关变。化()b转移特性 转 特性表移示极电漏 I流D与 源之间电压栅 GSU的转移特性关 曲系，如图 2(线a)示。转移特所性可表示出 器件放的大力能，并是且与 TRG 的中流电益增 相β似。于由 owPe MrOFEST 是控压器件因，用此跨这导参数一 来示表。导定义跨为( 1) 图中 T 为U启电压开，有当只 US=UTG 才会出现时电沟道，导生漏极电流 产I。 D2) 主要(数参(a 漏)击穿极电 BUD压B UD 不使是器件击的穿限极数参，大它于极电压漏额值。B定UD 结随的升温而升高，这高正好与 点GRT 和 GT O相。

反(

)b漏额定极压电U DUD 是器的标件称定额。值 ()c漏电极流 DI 和I DMID 是极直流漏流的电额参定；I数D 是M极漏脉冲流电幅。值 d)(极开栅电压启 U TU T称阀值又压，是电开通 oPwr eMSFET 的栅-O源电，压为它转移特的特性曲性与线横的轴交点施。的加栅源 压电能太不，否大则击将穿件器 (e。跨导) gmgm 表征 是oPwe rMSOEF T极栅制控能的力数参。3、 电力效应场的管态特性和动要参数主(1) 态动性特 动态性主特描述要入量与输出输量间的之时关间，它系响器件的开影过程。关于该由件器为单型，靠极多 载流子导电数，因开此关速快、度间时，短一般在秒纳数量级P。owerM OSEF T的动态性。如特图 3所示。PowerM OFSE 的T态特性用图动 (a)电路3试测。中图up, 为矩脉形电压信冲号；源RS为信号源 内阻；RG为栅极电阻 ；L 为R漏极负电阻；载FR用以检 测漏电流极。P oew MrSFOT 的E关开过波程形如图 3,b)所(示 P。oewr OSFETM 的通开过：程于 由oPewr OSMEF 有T输电入容，此因当脉电压冲up 的上 沿到来时升，入输 容电有一充电过程个，极电压 栅GSu 按指曲数上升。线当 uG 上升S到启电压 开T 时，U开形始导电成道并沟出现 漏电流 i极。D 从p 前u时刻到沿u S=UTG且开，出始 现i D的时，刻段这时称间为开延通时时间 td(o)n此后，。 Di 随 uSG 上升的上升，而uGS从 启电开 UT压上 升 Power到M OFSET 临近和区的栅饱电极 u压GS P段这时，称间 上为升间 时rt。这 样Power OSMFE T的开时通间tnot=d(o)+nrt(2)PoerwMO FSET 关的断过程当 u:p信 号电压降下 0到 ，栅时极入电输容储存上的荷电通电阻过R 和S RG放 ，电栅极使压按电指曲数线降下，下当到 降GSuP 续继降下，Di才开始减小 这，时间段为称关延时时断间 dto(ff。)后，此输入容继电放电续uGS ,续继降，下Di 也继续下，降到 GSu< SPAN>T时导电沟道消失， i=D,0这段时间 为称降下时间tf 这样 Po。erw MOFSTE 的关时间断

tffo=t(odff)+f

t3()从上述析可知分，要提器件高开关的

速度，则必须减小开关间。在时入输容一定的电况情下可以，过通降

低

动驱电的路内 R阻 S来加开快速关。电力场度效管应晶体是压管器控件在静，态几时不输乎电流入。在开 但关程中，需过对输入电容要进充行放电故，需仍一要定驱的动功。率作工度速快，越要需驱的动功越率大 (。)2动参数 态a( 极)间容电P woer MOSFT 的E 个3极间之别分存在极间容电C GSC,D,CGDS通。生常产家厂供提是漏源的断路极时输的电 容入C iSS、共源输出极电 C容oSS反、向转移电 CrSS容它。之间的关们系为CiSSC=G+SCDGC oS=CSGDC+DSC rSSCGD=(b) 漏电压上源升

率4( (5)) 6)(

器的动件特态还性受漏电源压升上率限的，过高制 的u/dtd 能可导电路致能变性差甚至，起器引损坏。件4 功、场效应管率安的工全作区(1 )向正偏安全工作置 正向区偏置全安工区作如图， 所示4。它是最由漏源大压极电线 I限最大漏极、流电限线极Ⅱ漏源通态电 阻、Ⅲ线和大最耗限功制Ⅳ,4线条边 界极所包限的区域。围图中示出 了4种 况：直流情 CD脉宽 ，01sm,m1,s01μ s。 它 GT与R安全工 区比有作2 明显的个区：①别无二因击次问题，穿所以存在二次不击穿率 功PS B制限；线 因②它通态电阻较大，导为功耗也通大较，以所仅不受最大漏电极流限制，而的还受且通态电阻的制。限(2 )开 安全工关作 开区关全安作工为器区工作件极限范的，围如 图 5示所。是由最它峰大电值流IDM 最小漏、极击穿压电 BDS 和U最大温结T MJ决 定的超，出区域该器，件损坏。 将(3转换安)全作工 区因功场率效应工作频管率，高经常处于换转过中，程器而件又中在寄存等效生极二管它影响，到子管的 换问题。为转限寄制二生极的反管向复恢电荷数的值，有时需定义转换还安全作工。区

验实内：1、检查容压，电作电压工范参考围表下 额。定压 电作工电压范围

~2

20 V2、保保确丝险用的使指定型号1: A3启动、YB481 0 体晶图示管仪流交1(9~8224V)(1)开启源，预热 电 5分，钟节调器仪辉度“ ”、“聚 ” 、 焦“辅聚助”等旋纽使荧焦光屏的线条上亮清 明 (晰2)调：未测零试，应前先调整首阶信号起始级零梯位电 …… 此处隐藏：3719字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……