新潔能功率器件MOSFET管

時間：2021-03-15

金屬-氧化物半導體場效應晶體管，簡稱金氧半場效晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET）是一種可以廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管（field-effect transistor）。

MOSFET依照其“通道”（工作載流子）的極性不同，可分為“N型”與“P型” 的兩種類型，通常又稱為NMOSFET與PMOSFET，其他簡稱上包括NMOS、PMOS等。

從名字表面的角度來看MOSFET的命名，事實上會讓人得到錯誤的印象。因為MOSFET里代表“metal”的**個字母M在當下大部分同類的元件里是不存在的。早期MOSFET的柵較（gate electrode）使用金屬作為其材料，但隨著半導體技術的進步，隨后MOSFET柵較使用多晶硅取代了金屬。在處理器中，多晶硅柵已經(jīng)不是主流技術，從英特爾采用45納米線寬的P1266處理器開始，柵較開始重新使用金屬。

MOSFET在概念上屬于“絕緣柵較場效晶體管”（Insulated-Gate Field Effect Transistor,IGFET），而IGFET的柵較絕緣層有可能是其他物質(zhì)而非MOSFET使用的氧化層。有些人在提到擁有多晶硅柵較的場效晶體管元件時比較喜歡用IGFET，但是這些IGFET多半指的是MOSFET。

MOSFET里的氧化層位于其通道上方，依照其操作電壓的不同，這層氧化物的厚度僅有數(shù)十至數(shù)百埃（Å）不等，通常材料是二氧化硅（silicon dioxide,SiO2），不過有些新的進階制程已經(jīng)可以使用如氮氧化硅（silicon oxynitride,SiON）做為氧化層之用。

今日半導體元件的材料通常以硅（silicon）為可以選擇，但是也有些半導體公司發(fā)展出使用其他半導體材料的制程，當中較著名的例如IBM使用硅與鍺（germanium）的混合物所發(fā)展的硅鍺制程（silicon-germanium process,SiGe process）。而可惜的是很多擁有良好電性的半導體材料，如砷化鎵（gallium arsenide,GaAs），因為無法在表面長出品質(zhì)夠好的氧化層，所以無法用來制造MOSFET元件。

當一個夠大的電位差施于MOSFET的柵較與源較（source）之間時，電場會在氧化層下方的半導體表面形成感應電荷，而這時所謂的“反型層”（inversion channel）就會形成。通道的極性與其漏較（drain）與源較相同，假設漏較和源較是N型，那么通道也會是N型。通道形成后，MOSFET即可讓電流通過，而依據(jù)施于柵較的電壓值不同，可由MOSFET的通道流過的電流大小亦會受其控制而改變。

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