01 MOSFET先容
若是说晶体管能够被称为20世纪最伟大的发明，，，，，，那么毫无疑问，，，，，，MOSFET在其中功不可没。。。。1925年，，，，，，关于MOSFET基来源理的专利揭晓，，，，，，1959年贝尔实验室发明了基于此原理的MOSFET结构设计。。。。时至六十年后的今天，，，，，，大至功率变换器，，，，，，小至内存、CPU等种种电子装备焦点元件，，，，，，无一不必到MOSFET。。。。
02 MOSFET事情基来源理
基本看法-半导体
金属质料可以导电，，，，，，绝缘质料不导电，，，，，，那怎么样实现一个工具既能够导电又能够不导电？ ？那就是半导体。。。。MOSFET作为一种半导体器件，，，，，，我们需要它实现的功效按最简朴话来说就是既能够实现电路的通，，，，，，又能够实现电路的断。。。。放在数字电路里，，，，，，这就是实现0和1的方法，，，，，，在功率电路里，，，，，，这就是实现PWM转换器事情的基本手段。。。。
怎样实现通？ ？当质料内部具有自由移动的电子（负电荷）或者空穴（正电荷）的时间就是导通的（若是说电子或空穴被晶格约束，，，，，，那么同样无法导电），，，，，，保存载流子的时间质料是导通的。。。。怎样实现断？ ？那就是将一定区域内的自由载流子去除，，，，，，质料就不可够导电了，，，，，，从而抵达阻断电流的作用。。。。
我们现在用得最多的半导体质料，，，，，，好比硅（Si），，，，，，是Ⅳ族元素，，，，，，自己最外层电子为4，，，，，，可以形成稳固的晶格结构，，，，，，因此它自己是无法导电的，，，，，，如下图所示，，，，，，所有电子和原子核都被牢牢约束在稳固的结构中出不来，，，，，，以是没有自由移动的电荷。。。。
稳固的Si结构
而当质料中掺杂了其他元素，，，，，，好比说Ⅲ族或者Ⅴ族元素，，，，，，甚至其他元素，，，，，，取代了晶格中的位置。。。。掺杂Ⅴ族元素，，，，，，结构中就有了除了最外层4个以外的一个电子（即大都载流子为电子），，，，，，掺杂了Ⅲ族元素，，，，，，结构中就缺了一个电子组成稳固结构，，，，，，即形成一个空穴（即大都载流子为空穴）。。。。如下图所示，，，，，，左图为掺杂Ⅴ族元素的示意图，，，，，，Ⅴ族元素最外层有五个电子，，，，，，四个电子加入形成共价键，，，，，，因此还剩余一个电子；；；；；右图为掺杂Ⅲ族元素的示意图，，，，，，Ⅲ族元素最外层有三个电子，，，，，，只有三个电子用于形成共价键，，，，，，因此留下一个空穴。。。。为了利便，，，，，，可以直接将电子和空穴明确成负电荷和正电荷。。。。
掺杂后的结构
由于带电粒子在电场中会爆发移动，，，，，，若是在电场的作用下，，，，，，使得结构中的电子和空穴都跑掉了，，，，，，那么这个区域不保存自由移动的载流子，，，，，，因此区域就不再导电，，，，，，这样的区域称为耗尽区（载流子被电场耗尽！！�。！！�。牢切记着，，，，，，耗尽区内不保存自由移动的载流子，，，，，，因此是断开状态。。。。MOS的焦点原理就是使用电场的作用，，，，，，使得一定区域时而导电时而断开。。。。
MOSFET焦点部分
提起MOSFET，，，，，，我们不禁要问，，，，，，为什么叫MOSFET？ ？MOSFET全称为Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，，，，，，即金属氧化物半导体场效应晶体管。。。。这个名字现实上是跟其结构息息相关，，，，，，我们看下图中的焦点结构（仅仅是取其中局部举行解说）。。。。从上往舷菇廖是金属、氧化层、掺杂的半导体质料，，，，，，连起来就是Metal-Oxide-Semiconductor，，，，，，有其名必有其因。。。。
平行极板模子
那作甚Field-Effect Transistor？ ？
这里的Field自然指电场，，，，，，以是FET现实上就是指这种器件是电场驱动的晶体管。。。。若是在上下极板加上正电压，，，，，，就会在质料中建设电场，，，，，，如下图所示，，，，，，其中绿色的线为电场线。。。。
由于图中这里所示为P掺杂（Ⅲ族元素掺杂），，，，，，红色区域中保存空穴（也就是正电荷），，，，，，在外加电场的作用下，，，，，，正电荷就会往下脱离，，，，，，从而在上外貌形成不含有自由载流子的区域，，，，，，也就是耗尽区（depletion region）。。。。
耗尽层的形成
而施加的电压足够高时，，，，，，将把耗尽层内的空穴进一步驱赶，，，，，，并吸引电子往上外貌运动，，，，，，在上外貌群集可以导电的电子，，，，，，从而形成N型半导体，，，，，，从而形成反型层（Inversion layer, 之以是叫反型层是指在电场作用下，，，，，，该区域内的自由载流子与掺杂形成的半导体载流子相反）。。。。一样平常我们将最先形成反型层时施加的电压称为门槛电压。。。。反型层也就是我们后面要提到的导电沟道（沿水平偏向形成导电沟道）。。。。
反型层的形成
导电沟道形成的图：
反型层形成仿真图
MOSFET事情原理
以平面增强型N沟道MOSFET为例，，，，，，基本结构如下图所示。。。�？ ？梢钥吹�，，，，，，从左到右为NPN的掺杂，，，，，，在扩散作用下，，，，，，会自然形成像图中所示的深红色的耗尽区(depletion region)，，，，，，凭证前面所述，，，，，，耗尽区是不可导电的，，，，，，因此漏极(Drain)到源极(Source)在未加外加电场的时是断开的，，，，，，因此该结构是Normal off的结构。。。。
MOSFET normal off
注重到，，，，，，图中正中心区域就是之前讲的焦点部分，，，，，，从上往下，，，，，，橘黄色，，，，，，黄色，，，，，，浅红色依次为金属、氧化物、P掺杂。。。。那么又是怎样控制MOSFET导通的呢？ ？使用沟道。。。。
当 Vgs>0，，，，，，会最先在氧化层下面首先形成新的耗尽层（depletion region)，，，，，，如下如所示。。。。
耗尽层形成
当 Vgs>Vth，，，，，，形成反型层，，，，，，如下图所示。。。。
反型层形成
由于反型层相当于N掺杂的半导体，，，，，，因此D和S直接直接连通，，，，，，因此MOSFET导电沟道形成，，，，，，进入导通状态。。。。
03 MOSFET输出特征
如下图所示为增强型N沟道MOS输出特征。。。。
关于上图所示的MOS，，，，，，有三种事情区域
04 MOSFET符号与命名
MOSFET各人族
门极符号
MOSFET差别于JFET，，，，，，在Gate是不与导电沟道相连的，，，，，，是有一层氧化绝缘层的，，，，，，因此从符号中可以看出，，，，，，MOSFET中Gate和沟道是由误差的，，，，，，也就是有两条竖线，，，，，，或者一条竖线与三段虚线，，，，，，而JFET则是一条竖线。。。。另外，，，，，，仔细的你可能还会发明，，，，，，有的Gate形状为“L”，，，，，，有的则是“T”，，，，，，若是是“L”，，，，，，意味着Gate和Source在物理结构上靠得更近。。。。
沟道形状
增强型MOSFET在未加外部电压时为断开(normal off)，，，，，，而耗尽型MOSFET则在未加外部电压时为导通（normal on）。。。。以是增强型MOSFET的沟道为三段虚线，，，，，，意味着还未导通，，，，，，而耗尽型MOSFET的沟道则是一条直线。。。。
箭头偏向
关于含有bulk connection的MOSFET，，，，，，区分P沟道与N沟道就是靠箭头偏向。。。。箭头偏向遵照一个准则，，，，，，P指向N，，，，，，若是沟道是P，，，，，，则由沟道指向外，，，，，，若是沟道是N，，，，，，则由外指向沟道。。。。
05 MOSFET先容市场及应用
中国MOSFET器件市场中，，，，，，英飞凌排名第一，，，，，，中国本土企业中，，，，，，华润微电子、扬杰科技、闻泰收购的安世半导体和吉林华微电子进入前十。。。。中国MOSFET市场下游需求迅速扩大的大情形下，，，，，，中国MOSFET行业的产销规模在一直扩大，，，，，，对外洋产品的入口替换效应一直凸显。。。。现在，，，，，，我国超等结MOSFET的市场加入者以国际大厂为主，，，，，，但其产品价钱相对较高。。。。
受益于国家工业政策帮助和行业手艺水平提升等多重利好因素，，，，，，我国MOSFET企业通过产品的高性价比一连提高市场占有率，，，，，，国产化水平一直提升。。。。功率MOSFET特殊是超等结MOSFET高端分立器件产品由于其手艺及工艺的重漂后，，，，，，还较洪流平上依赖入口，，，，，，未来入口替换空间重大。。。。
2023年中国MOSFET市场规模约为56.6亿美元。。。。在下游的应用领域中，，，，，，消耗电子、通讯、工业控制、汽车电子占有了主要的市场份额，，，，，，其中消耗电子与汽车电子占比最高。。。。在消耗电子领域，，，，，，主板、显卡的升级换代、快充、Type-C接口的一连渗透一连发动MOSFET器件的市场需求。。。。在汽车电子领域，，，，，，MOSFET器件在电动马达辅助驱动、电动助力转向及电机驱动等动力控制系统，，，，，，以及电池治理系统等功率变换�？ ？榱煊蚓┱怪饕饔�，，，，，，有着辽阔的应用市场及生长远景。。。。
06 车规级MOSFET认证AEC-Q101
AEC即Automotive Electronics Council，，，，，，是美国汽车电子委员会的简称。。。。AEC由克莱斯勒，，，，，，福特和通用汽车提倡并建设于1994年，，，，，，现在会员普遍全球各大汽车厂、汽车电子和半导体厂商，，，，，，切合AEC规范的零部件均可被上述三家车厂同时接纳，，，，，，增进了零部件制造商交流其产品特征数据的意愿，，，，，，并推动了汽车零件通用性的实验，，，，，，为汽车零部件市场的快速生长打下基础。。。。AEC-Q为AEC组织所制订的车用可靠性测试标准，，，，，，是零件厂商进入汽车电子领域，，，，，，打入一级车厂供应链的主要门票。。。。
① AEC-Q101认证是车规级分立半导体器件的准入门槛
AEC-Q101是基于失效机理的分立半导体器件应力测试判断，，，，，，由AEC委员会制订，，，，，，适用于车用分立半导体器件的综合可靠性测试认证标准，，，，，，是分立器件应用于汽车领域的基本门槛。。。。首版于1996年刊行，，，，，，现在沿用的最新标准为2021年3月1日宣布的E版本。。。。
AEC Q101标准是分立半导体器件（依产品类型、封装形貌及取样数目的要求）执行并通过的须要测试项目。。。。
② 要求通过AEC-Q101标准的分立器件
二极管、齐纳二极管、稳压二极管、整流二极管、TVS管、MOSFET、IGBT等
③ AEC-Q101产品验证流程
④ AEC-101测试项目分组
各项参数测试：如性能测试、外观、参数验证、物理尺寸、热阻、雪崩耐量、短路可靠性、介质完整性等；；；；；
情形应力实验：凭证军用电子器件情形顺应性标准和汽车电子通用情形顺应性标准，，，，，，执行器件的应力实验，，，，，，如高温反偏、高温栅偏压、温度循环、高压蒸煮、HAST、高温高湿反偏、高温高湿事情、间歇事情寿命、功率温度循环、常加速、振动、攻击、气密性等；；；；；
工艺质量评价：针对封装、后续电子组装工艺，，，，，，以及使用可靠性举行的响应元器件工艺质量评价，，，，，，如ESD、DPA、端子强度、耐溶剂试验、耐焊接热、可焊性、绑线拉力剪切力、芯片推力、无铅测试等。。。。
⑤ 人生就是搏测试能力及AEC-101手艺要求
关于人生就是搏
人生就是搏集团（以下简称"NTEK"）建设于2009年，，，，，，总部位于深圳，，，，，，主要从事智能网联汽车、电子通讯、新能源的研发验证、磨练检测、失效剖析、仿真模拟和市场准入等质量研究手艺效劳。。。。
人生就是搏拥有富厚的车规级电子认证履历，，，，，，已乐成资助100多家企业顺遂通过AEC-Q系列认证。。。。人生就是搏集团以车企车规元器件国产化需求为牵引，，，，，，依托国产半导体工业基础，，，，，，提供完善的检测认证效劳，，，，，，通过AEC-Q车用标准严酷把控汽车元器件清静质量，，，，，，助力国产车规级元器件鼎力大举生长，，，，，，为打造智能汽车清静系统再添新动力。。。。
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