半导体材料本身的功能特性

半导体材料是一种具有半导体特性的电子材料，用于制备半导体器件。重要的导电机理是由电子和空穴载流子实现的，因此存在N和P类型。通常具有一定的带隙，其电性能容易受到外界条件的影响。通过添加特定的杂质制备不同的导电材料。杂质对材料的性能有很大的影响，大部分是晶体材料，半导体器件对材料的晶体完整性有很高的要求。 半导体材料是一种具有半导体特性的电子材料，用于制备半导体器件。重要的导电机理是由电子和空穴载流子实现的，因此存在N和P类型。半导体材料通常具有一定的带隙，其电性能容易受到外界条件(如光、温度等)的影响。通过添加特定的杂质制备不同的导电材料。杂质(特别是快速扩散杂质和深能级杂质)对材料的性能有很大的影响。 因此，半导体材料应具有较高的纯度，这不仅要求用于生产的原料具有相当高的纯度，而且还需要超清洁的生产环境，以尽量减少生产过程中的杂质污染。半导体材料大部分是晶体材料，半导体器件对材料的晶体完整性有很高的要求。此外，对材料各项电气参数的均匀性也有严格的要求。 半导体材料是一种在室温下导电介于导电材料和绝缘材料之间的功能材料，其电导率由电子和空穴载流子实现，室温下的电阻一般在10-5~107欧姆之间，通常电阻随温度的升高而增大，如果加入或辐照活性杂质，电阻可改变几个数量级。 此外，半导体材料的导电性对外界条件的变化(如热、光、电、磁等因素)非常敏感，根据这些条件，可以制造各种敏感元件以进行信息转换。 半导体材料的特征参数是带隙、电阻、载流子迁移率、非平衡载流子寿命和位错密度。带隙由半导体的电子态和原子构型决定，它反映了组成材料的原子中价电子从束缚态激发到自由态所需的能量。电阻和载流子迁移率反映了材料的电导率。

mos管正确选择的步骤

正确选择MOS管是很重要的一个环节，MOS管选择不好有可能影响到整个电路的效率和成本，了解不同的MOS管部件的细微差别及不同开关电路中的应力能够帮助工程师避免诸多问题，下面我们来学习下MOS管的正确的选择方法。 一步：选用N沟道还是P沟道 为设计选择正确器件的一步是决定采用N沟道还是P沟道MOS管。在典型的功率应用中，当一个MOS管接地，而负载连接到干线电压上时，该MOS管就构成了低压侧开关。在低压侧开关中，应采用N沟道MOS管，这是出于对关闭或导通器件所需电压的考虑。当MOS管连接到总线及负载接地时，就要用高压侧开关。通常会在这个拓扑中采用P沟道MOS管，这也是出于对电压驱动的考虑。 要选择适合应用的器件，必须确定驱动器件所需的电压，以及在设计中简易执行的方法。下一步是确定所需的额定电压，或者器件所能承受的大电压。额定电压越大，器件的成本就越高。根据实践经验，额定电压应当大于干线电压或总线电压。这样才能提供足够的保护，使MOS管不会失效。就选择MOS管而言，必须确定漏极至源极间可能承受的大电压，即大VDS。知道MOS管能承受的大电压会随温度而变化这点十分重要。设计人员必须在整个工作温度范围内测试电压的变化范围。额定电压必须有足够的余量覆盖这个变化范围，确保电路不会失效。设计工程师需要考虑的其他安全因素包括由开关电子设备（如电机或变压器）诱发的电压瞬变。不同应用的额定电压也有所不同；通常，便携式设备为20V、FPGA电源为20～30V、85～220VAC应用为450～600V。 二步：确定额定电流 二步是选择MOS管的额定电流。视电路结构而定，该额定电流应是负载在所有情况下能够承受的大电流。与电压的情况相似，设计人员必须确保所选的MOS管能承受这个额定电流，即使在系统产生尖峰电流时。两个考虑的电流情况是连续模式和脉冲尖峰。在连续导通模式下，MOS管处于稳态，此时电流连续通过器件。脉冲尖峰是指有大量电涌（或尖峰电流）流过器件。一旦确定了这些条件下的大电流，只需直接选择能承受这个大电流的器件便可。 选好额定电流后，还必须计算导通损耗。在实际情况下，MOS管并不是理想的器件，因为在导电过程中会有电能损耗，这称之为导通损耗。MOS管在“导通”时就像一个可变电阻，由器件的RDS（ON）所确定，并随温度而显著变化。器件的功率耗损可由Iload2&TImes;RDS（ON）计算，由于导通电阻随温度变化，因此功率耗损也会随之按比例变化。对MOS管施加的电压VGS越高，RDS（ON）就会越小；反之RDS（ON）就会越高。对系统设计人员来说，这就是取决于系统电压而需要折中权衡的地方。对便携式设计来说，采用较低的电压比较容易（较为普遍），而对于工业设计，可采用较高的电压。注意RDS（ON）电阻会随着电流轻微上升。关于RDS（ON）电阻的各种电气参数变化可在制造商提供的技术资料表中查到。