【经验】一文带你了解MOS管的构造、原理、特性等基本知识

时间： 2021-10-27 来源：SLKOR

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随着社会的进步和发展，MOS管在电子行业的应用越来越广泛，萨科微电子SLKOR作为能够研发生产碳化硅SiC产品的“碳化硅专家”，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（SiO₂）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沟道增强型MOS管（PNP型）。图1分别是P沟道MOS管道结构图和代表符号。

图1

2、MOS 管的工作原理：

图2

从上图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。当栅-源电压VGS=0 时，即使加上漏-源电压VDS，总有一个PN结处于反偏状态，漏源极间没有导电沟道（没有电流流过），所以这时漏极电流ID=0。此时若在栅-源极间加上正向电压，图2(b)所示，即VGS＞0，则栅极和硅衬底之间的SiO₂绝缘层中便产生一个栅极指向P型硅衬底的电场，由于氧化物层是绝缘的，栅极所加电压 VGS无法形成电流，氧化物层的两边就形成了一个电容，VGS等效是对这个电容充电，并形成一个电场，随着VGS逐渐升高，受栅极正电压的吸引，在这个电容的另一边就聚集大量的电子并形成了一个从漏极到源极的N型导电沟道，当VGS大于管子的开启电压VT（一般约为2V）时，N沟道管开始导通，形成漏极电流ID，我们把开始形成沟道时的栅-源极电压称为开启电压，一般用VT表示。控制栅极电压VGS的大小改变了电场的强弱，就可以达到控制漏极电流 ID的大小的目的，这也是MOS管用电场来控制电流的一个重要特点，所以也称之为场效应管。

3、MOS管的特性：

上述MOS管的工作原理中可以看出，MOS管的栅极G和源极S之间是绝缘的，由于SiO₂绝缘层的存在，在栅极G和源极S之间等效是一个电容存在，电压VGS产生电场从而导致源极-漏极电流的产生。此时的栅极电压VGS决定了漏极电流的大小，控制栅极电压VGS的大小就可以控制漏极电流ID的大小。这就可以得出如下结论：

1） MOS 管是一个由改变电压来控制电流的器件，所以是电压器件。

2） MOS 管道输入特性为容性特性，所以输入阻抗极高。

4、MOS管的电压极性和符号规则：

下图3（a）是N沟道MOS管的符号，图中D是漏极，S是源极，G是栅极，中间的箭头表示衬底，如果箭头向里表示是N沟道的MOS管，箭头向外表示是 P沟道的MOS管。

实际在MOS管生产的过程中衬底在出厂前就和源极连接，所以在符号的规则中，表示衬底的箭头也必须和源极相连接，以区别漏极和源极。图4（c）是P沟道MOS管的符号。MOS管应用电压的极性和我们普通的晶体三极管相同，N沟道的类似NPN晶体三极管，漏极D接正极，源极S接负极，栅极G正电压时导电沟道建立，N沟道MOS管开始工作，如图3（b）所示。同样P道的类似PNP晶体三极管，漏极D接负极，源极S接正极，栅极G负电压时，导电沟道建立，P沟道MOS管开始工作，如图5（d）所示。

图3 N沟道MOS管符号图（a）、N沟道MOS管电压极性及衬底连接（b）

图4 P沟道MOS管符号图

图5 P沟道MOS管电压极性及衬底连接

5.MOS管的主要封装：

目前市场流行常规封装有TO-220、 TO-3P 、TO-247的单管及各种模块，可根据客户具体产品要求提供特殊封装。我们就根据萨科微SLKOR的常用型号和封装为大家整理如下：

TO-3P

TO-220

TO-247

SOT-23

TO-252

SOT-227B

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【产品】N沟道中压MOS管SL15N10A可承受高达100℃的工作温度，适用于高功率电路

SL15N10A是N沟道中压MOS管，漏源电压(Vdss)为100V，连续漏极电流(Id)为15A，导通电阻(RDS(on)@Vgs，Id)是130mΩ@20V,15A，阈值电压(Vgs(th)@Id)是20V@15A，具有高漏源电压和低导通电阻的特点，能够承受高达100℃的工作温度，可以广泛应用于各种开关电路、电源管理和电动机控制等领域。

产品发布时间 : 2023-09-26

萨科微半导体领导者

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BTW69,MB10S,SL25T135FL,BTA26-1000,SL2306,SL2307,MB10F,SL2308,SMCJ440CA,SL2309,SL55X,SL40N60C,SL2310,SL2312,SL3400,SL54X,SL3402,SL3404,SL4614,RS1A,RS1M,SMF5.0CA,SS120F,SL13N50FS,MMBT4401,FMMT591,MMBT4403,SLESDL0603-24,LM317,2N5551,SL21814,WE07DF-B,MMSZ5259B,SL2016384MXXX,S2MB,SL2301,SL2302,SL53X,SL2305,1SMB5921B,BTB20-600,SL322526MXXX,SL25N10,S2MF,SLESD8D36V,SL252025MXXX,SL201624MXXX,SLESD5Z5.0C,SL201616MXXX,2SK3018W,SL4949,SS52BF,2SB1261,SL10N65F,ZM4727,2SB1132,1SMA4777A,SL1609SH,DB307S,SL8N65F,SL05N06A,GBLC15CI,2SA812,SLESD8D15V,FMMT493,FMMT491,SMDJ170A,WE05DF-BS,2SC3357,SL78LXX,SL1609SL,SMF5.0A,US1AF,SL12020BT,MMBZ5221B,MMDL914,SL1609TH,SL05N06Z,RS2A,SL42764,SL1609TL,SL53N65CT,SS320BF,SLESD5Z7V0,FMMT489,RS2M,UMB10F,MM5Z2V0,GBLC03CI,MMBT5401,BT136-600,SS22,LMV321,SF1006DS,SL403,2N5401,SL6520B,SL21867,KBL4005,SL12030BT,UMB1F,SMF58CA,SS32,SMBJ5.0,2SK3018,SMBJ170CA,KBL410,BTA60-1200,GBLC12CI,US2AB,SL322512MXXX,WE24DF-B,SS12,SL3N170AP,SL503224MXXX,US2AF,SMF58A,SL50T65FL,SL1619SH,SL322527MXXX,SL42744D,SL1619SL,SS210B,LM321,SLESDL0603-16,SL201632MXXX,GBU410,IRLML6401,BCP51,BCP53,BCP52,BCP55,BCP54,BZX84C43,BCP56,SL1619TH,SL2733,SL1619TL,SL52X,TL432,TL431,SS52,NUP2105LT1G,SL201625MXXX,SL49SM3579M20P-20,SL252026MXXX,BTA80-1200,SLESDL0603-05,BCP68,SL27211DR,SLESD8D3V3,MMSZ5221B,TL431B,SL49SM26M20P-20,F1A,TL431A,DB207S,GBLC24CI,SS220F,2N7002E,BT136-800,F1M,SL85XXX,SL4822A,SL76N60CT,MC34063S,PC817,SL2328A,SL18N50F,BT137-600,MMBZ5262B,SM24C,SM36C,LMV358,RS3AB,SL27531,SS310C,SS310B,DB107S,SM12C,DB301S,SL40T120FL,KBL610,SL40N65CF,SL80N65CTL,SL12005B,GBP4005,SL49SM25M20P-20,SL22N120A,SL002N02K,SLESD5Z24,SL27525,SL27524,MMDT2222A,SL27523,US2MF,SL503225MXXX,SL252024MXXX,US2MB,SLESD3B5CM,SL05N10A,SL12P03S,C945,US2A,BFG520,SL252016MXXX,SL322532MXXX,SL2319A,SL40N65CT,SLESD5Z36,GBU6005,SL9013MXXXX,RS2AF,SL73XX,US2M,SS320F,ULN2803,SD20C,2SB1197K,SL4409N,ZMM2V0,SL12015B,SLESD5.0U035,US1A,SL10N120A,BTA08-600,SL0501,SL8205S,SL75T65FL1,US1M,BAS316,2SD965A,SL80N120A,S8550,SMBJ5.0C,S6AC,M1,BSS123,SL0601,LM2904,M7,SLPESD15VL1BA,LM2902,GBP3005,SL2309A,SLPESD0402M07,BT137-800,MM1Z39B,SLESD9B5.0ST5G,SLPESD0402M05,SMCJ440A,SMAJ5.0CA,SLPESD0402M03,GBU8005,BTA12-600,SLPESD2CAN,SL27212,SM20C,RS5AB,SS520F,SL201630MXXX,MMDT3904,BSS138,BTA41-1600,FR101,MMDT3906,SL322525MXXX,SM4001PL,FR107,SMDJ5.0CA,BTA06-600,BZT52B51BS,SLPESD0402M18,SL322530MXXX,SL17010BT,SLPESD0402M16,WE12DF-B,SLPESD0402M12,SL15T65FL,MM5Z75,SMDJ5.0A,SL80N10,DB201S,SL54MXXXX,S1A,S5AC,SL12010B,2SD1624,S5AB,SL6206-XXMR,SMCJ5.0CA,B772,S1M,KBL6005,SMBJ170A,MMBT2222A,AMS1117-XX,SL75XX,SL322524MXXX,DB101S,GBP2005,S2A,BT138-600,2SC1815,SL10N10A,SLESD9B3.3S,SL4813A,S2M,SL002P02K,SL50N120A,SL9435A,SL4184,S10AC,SL80N65CT,1SMA4728A,BC857B,RS5MB,SLESD5Z15V,SL2005E,SL6508B,SL4264-2,ZMM200,MMDT2227,SL1625SL,SM08C,SL252030MXXX,SL20N10,GBU4005,SD03C,SD15C,SL1625SH,BC856B,BTA10-800,SL1625TL,SL306X,GBP210,BT169D,SL4284,SL4041,SL1625TH,SL1613SH,ABS2,BTA26-800,SS510B,ABS10,1N4001W,SS510C,SL6506B,S3AC,S3AB,KBP4005,2SC1623,2SC2712,SF1001DS,2SD1781,ES1JF,BZT52B43,1SS226,SL1613TL,SL305X,SS52F,SL27714,SL1002B,BTA41-800,SD05C,SL4275,SL1613TH,SS52B,SS52C,S10MC,SS525,BT138-800,SLESD2401QC,2SD1898,BZT52C2V4S,SL2333A,SL100N03,DSK220,SL40N60CF,D882,ES2JF,GBP310,SL3N06,SL304X,SLM511,SL10P04S,SL49SM24M20P-20,BT139-600,1SS355,SL4N65F,S2AF,SL503212MXXX,SL3401S,1N4148W,S2AB,C1815,BTA04-600,ABS210,MMBT3904,ES2JB,KBP2005,MMBT3906,SL9945,MAC97A8,SL78XX,SL1623SL,SL7888,SL303X,ABS201,MAC97A6,BAV99,SLM501,SL17025BT,SL2192,SLPESD0201M24,KBP210,BZT52B3V0BS,SL1623SH,RS1AF,BTA41-1200,SLESD5Z12V,MB1F,SL4407A,1SS181,BC848B,78MXX,SM15C,SS510BF,GBP410,SM03C,MB1S,SL-10XX,SL302X,LL4148,SLM611,SLPESD3V3L1BA,SL2181,SLESD5Z2V5,MMBTA05,SL1623TH,SMAJ5.0A,MMBTA06,SL20T65FH,SL2184,SL14N120A,SL1623TL,SL2186,BT131-600,BC847B,SLPESD12VL1BA,2SC2873,DSK310,SL40T65FL,ES3JC,S8050,ES3JB,BAV70,SL27519,MMBT2907,MCR100-8,BCX51,SL27517,BSN20,MMBD4148,BCX53,SL301X,BCX52,BCX55,SLM601,SM18C,SLESD5B5CU,BCX54,SLM600,SL322516MXXX,SL27511,BAV20W,BCX56,SL27211E,KBP310,SL7603PXXXX,SL2302M,SLESD8H5.0CT5G,SL6800C,IRF640,SL7N65CN,SLESD8D5.0C,SD12C,S9013,SD24C,S9014,S9015,BC846B,SL10N06A,S9012,SL7N65CF,BT139-800,KBP3005,SL7N65CD,MCR100-6,BZT52C2V4,SL7N65CI,SM05C,2N3904,SL3139,SL27624,SS8550,SMAJ170CA,US1MF,BAV21W,SL8820,S9018,2N3906,SD36C,MM3Z75,BZT52C43S,BTB10-600,MMBTA55,SLW611,RS1MF,SL3134K,SS110,SS32BF,SL11N65CD,1N4007W,SL11N65CF,SL6512B,SL252012MXXX,SL8052A,SL1629SH,MM1W3V3,SL1629SL,KBP410,SL20162712MXXX,SLPESD5V0L1BA,SS22B,1N4148WS,SL60T65FL,1N4148WT,MMBTA56,DSK32,SS22F,SLW601,MMBTA44,SM4007PL,SL6540BT,MMBTA42,SL49SM6M20P-20,SL252040MXXX,SL36N120A,SL12040BT,SL201626MXXX,SL50N06D,SL1629TH,SL50328MXXX,SL827,BT151,BT152,SL1629TL,SL49SM8M20P-20,SL49SM27M20P-20,SL826,DSK22,SL11N65CQ,SL49SM12M20P-20,SL49SM16M20P-20,SL49SM10M20P-20,S6MC,2N7002,M1F,SLPESD0201M05,MMBT6517,SL322540MXXX,GBLC08CI,2SC5824,2SC4617,SL2009,ES1K,GBU610,SL6510B,BZT52B2V4,SL12N65F,SL1605SH,ULN2001,SL2014,SL2015,SL2136,SL1605SL,MM1W330,BSS84,BZX84C2V4,MM3Z2V0,SL9193MXXXX,DSK12,BAW56,SL21N65C

选型指南 - SLKOR - 2024/7/1 PDF 中英文下载

【产品】漏源电压20V的N沟道低压MOS管NTR4003N，采用SOT-23封装，导通电阻1.5Ω

SLKOR的低压MOS管NTR4003N是一种N沟道低压MOS管，适用于DC-DC转换器、电池管理和其他低压应用。该器件具有漏源电压20V、导通电阻1.5Ω和连续漏极电流560mA的特性，可在小型封装中实现高效的功率转换。

产品发布时间 : 2023-08-26

SLKOR（萨科微）专业从事功率元器件的设计、生产和销售。技术骨干来自Infineon英飞凌、三菱、IR、TI德州仪器、ONSEMI安森美等同行业技术领先企业，主要生产MOS场效应管、COOLMOS、电源管理IC、FRD、霍尔hall元件、SCR、IGBT单管、SiC元器件等。

SIC碳化硅器件高压MOS管中低压MOS管 COOLMOS 碳化硅场效应管碳化硅肖特基二极管场效应管 TVS瞬态抑制二极管 ESD防静电二极管超结场效应管 IGBT单管 IGBT/SIC模块二极管三极管肖特基二极管线性稳压器LDO 霍尔传感器开关二极管可控硅单向可控硅双向可控硅整流桥通用二极管 DC-DC电源芯片驱动IC IC集成电路快恢复二极管电池管理IC 光耦光电二极管运算放大器 RS232芯片达林顿管电压基准芯片开关电源芯片

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萨科微碳化硅MOS管性能如何？——具有优异的电气特性和高温环境下的稳定性

萨科微的碳化硅（SiC）MOS管的确具有许多优异的特性，使其在高性能和恶劣工作环境下的应用非常适合。

技术探讨发布时间 : 2024-08-21

100V/33A的N沟道场效应管IRF540NS，具有低导通电阻和低阈值电压等特性

萨科微半导体推出的中压MOS管IRF540NS作为一款性能卓越的N沟道场效应管，漏源电压达到100V，连续漏极电流为33A，具有低导通电阻和低阈值电压等特性，使其成为通信系统中电源管理、驱动控制和能量转换的理想选择。

产品发布时间 : 2024-05-13

MOS管用途？——放大作用、开关作用、保护作用、信号调制作用、电源控制作用

MOS管在电子技术中具有广泛的应用，包括放大作用、开关作用、保护作用、信号调制作用、电源控制作用。

技术探讨发布时间 : 2024-08-15

萨科微卖的好的MOS管有哪些？有2SK3018、2N7002E、BSS138、IRF540NS等型号

萨科微卖的好的MOS管有2SK3018、2N7002E、BSS138、IRF540NS、SL05N06Z等型号，本文讲述了它们各自的特点和应用。

产品发布时间 : 2024-08-17

SLKOR（萨科微）功率器件/二极管/三极管/电源管理芯片/霍尔传感器/光耦选型指南

描述- 深圳市萨科微半导体有限公司，技术骨干来自清华大学和韩国延世大学，以新材料新工艺新产品引领公司发展，掌握国际领先的第三代半导体碳化硅功率器件技术。萨科微产品包括二极管三极管、功率器件、电源管理芯片等集成电路三大系列。萨科微从一家IP设计公司已发展成为集设计研发、生产制造、销售服务一体化的国家级高新科技企业,“SLKOR”品牌在半导体行业声誉日隆。萨科微官网在展示萨科微产品、宣传“SLKOR”品牌的同时，也开展行业的技术交流、思想碰撞、信息交互、资料查询等，逐渐成为半导体行业内协同发展最重要的平台之一。

型号- BZT52C43S,SS110,MCR00-8,SMCJ440CA,SL11N65CF,MC34063S,ZMM200,PC817,SL2310,SL3400,SL1629SH,SL252030MXXX,RS1A,RS1M,GBU4005,DB107S,1N4148WS,SMF5.0CA,DSK32,SL40T120FL,SL1625SH,MMBT4401,LM317,SL36N120A,SL75T65FL,SL50328MXXX,MMSZ5259B,SL22N120A,SL2301,BT151,GBP210,SL2302,BT169D,SL49SM8M20P-20,1SMB5921B,SL1613SH,S2MF,SL49SM12M20P-20,2N7002,SL201624MXXX,BTA26-800,SL322540MXXX,S3AB,SL4949,GBU610,BFG520,SL252016MXXX,BZT52B2V4,BZT52B43,SL1605SH,ZM4727,1SMA4777A,SL1609SH,BTA41-800,GBU6005,SL21N65CF,SL25T120FL,BTA24-800,SD05C,SL4275,ULN2003,SL1613TH,ES2A,SS525,6N137,6N136,SL15N65CF,WE05DF-BS,ULN2803,BT138-800,SL78LXX,2SC3357,LM2575,6N135,ZMM2V0,LM2576,BZT52C2V4S,US1A,SMF5.0A,SMAJ170A,SL10N120A,S5MB,RS2A,RS2M,MMBT5551,US1M,SL80N120A,S8550,S2AF,SMBJ5.0C,M1,SS22,BSS123,M7,SS310,ABS210,MMBT3904,MMBT3906,SMF58CA,BT137-800,MM1Z39B,ABS201,SMCJ440A,SMAJ5.0CA,BTA12-600,BAV99,SS32,SMBJ5.0,SL1623SH,SMBJ170CA,SL201612MXXX,BSS138,SL322512MXXX,1SMB5956B,FR101,ES2J,SS12,SL3N170AP,1SS181,FR107,SMF58A,78MXX,SL50T65FL,SM15C,SL1619SH,LL4148,MM1Z2V2B,SMAJ5.0A,MMBTA05,SL14N120A,BC817,SS8050,DB201S,SL1615SH,S1A,LM321,S5AB,SMCJ5.0CA,DSK310,GBU410,SS210,BCP51,SL40T65FL,BCP53,S8050,S1M,B772,SMBJ170A,SL28N65A,MMBT2222A,SLM601,BTA16-800,AMS1117-XX,ZM4761,TL431,SS52,NUP2105LT1G,DB101S,SL322524MXXX,SL1603SH,IRF640,SD12C,S9013,GBP2005,SL3407,BZT52C39,SL7N65CD,SMCJ5.0A,BZT52C2V4,SL50N120A,S3MB,MMSZ5221B,SS8550,SL3415,SMAJ170CA,GBLC05CI,BAV21W,LM358S,DB207S,SL80N65CT,1SMA4728A

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