login_摩根娱乐「一家靠谱的游戏平台」mos场效应管作用的特点，看完您就知道了！

mos场效应管作用的特(te)点，看完您就知(zhi)道了！

信息来(lai)源：本站　日期(qi)：2017-07-07　

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场效应管是只要一种载流子参与导电，用输入电压控制输出电流的半(ban)导体器件。有(you)N沟(gou)道器件和P沟(gou)道器件。有(you)结型场效应三极(ji)管(guan)(guan)JFET(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极(ji)管(guan)(guan)IGFET之分。IGFET也称(cheng)金(jin)属-氧化(hua)物-半导(dao)体(ti)三极(ji)管(guan)(guan)MOSFET。

MOS场(chang)效应管(guan)有(you)加强型(xing)(xing)(xing)(xing)（Enhancement MOS 或EMOS）和耗尽(jin)型(xing)(xing)(xing)(xing)(MOS或DMOS）两大(da)类，每一类有(you)N沟道(dao)和P沟道(dao)两种导电类型(xing)(xing)(xing)(xing)。场(chang)效应管(guan)有(you)三个电极(ji)(ji)：D(Drain) 称(cheng)为漏极(ji)(ji)，相当(dang)双(shuang)(shuang)极(ji)(ji)型(xing)(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管(guan)的(de)集(ji)电极(ji)(ji)；G(Gate) 称(cheng)为栅极(ji)(ji)，相当(dang)于双(shuang)(shuang)极(ji)(ji)型(xing)(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管(guan)的(de)基(ji)极(ji)(ji)；S(Source) 称(cheng)为源极(ji)(ji)，相当(dang)于双(shuang)(shuang)极(ji)(ji)型(xing)(xing)(xing)(xing)三极(ji)(ji)管(guan)的(de)发射极(ji)(ji)。

加(jia)强型MOS(EMOS)场效(xiao)应管道加(jia)强型MOSFET根本上是(shi)一(yi)(yi)种左右(you)对(dui)称(cheng)的(de)拓扑(pu)构(gou)造，它(ta)是(shi)在P型半导(dao)体上生成(cheng)一(yi)(yi)层(ceng)SiO2 薄膜绝缘层(ceng)，然(ran)后用(yong)(yong)光刻工(gong)艺(yi)扩散两个(ge)高掺杂的(de)N型区，从N型区引出电极(ji)(ji)，一(yi)(yi)个(ge)是(shi)漏极(ji)(ji)D，一(yi)(yi)个(ge)是(shi)源极(ji)(ji)S。在源极(ji)(ji)和漏极(ji)(ji)之间的(de)绝缘层(ceng)上镀(du)一(yi)(yi)层(ceng)金属(shu)铝作为(wei)栅极(ji)(ji) G。P型半导(dao)体称(cheng)为(wei)衬底(di)(substrat)，用(yong)(yong)符号B表示(shi)。

工作原理
1．沟道(dao)构(gou)成(cheng)原理当Vgs=0 V时，漏源之间相当两个背(bei)靠背(bei)的二极(ji)管，在(zai)D、S之间加上电压，不(bu)会(hui)在(zai)D、S间构(gou)成(cheng)电流(liu)。

当(dang)栅(zha)极(ji)加有电压(ya)时，若(ruo)0＜Vgs＜Vgs(th)时（VGS(th) 称(cheng)为开启电压(ya)），经过栅(zha)极(ji)和衬(chen)底间(jian)的(de)电容作用(yong)，将(jiang)靠近栅(zha)极(ji)下(xia)方(fang)的(de)P型半导(dao)体(ti)中(zhong)的(de)空穴向(xiang)下(xia)方(fang)排挤，呈现了一薄层(ceng)负离子(zi)的(de)耗(hao)尽层(ceng)。耗(hao)尽层(ceng)中(zhong)的(de)少子(zi)将(jiang)向(xiang)表层(ceng)运动，但(dan)数量有限，缺乏以(yi)构成沟(gou)道，所以(yi)依然缺乏以(yi)构成漏(lou)极(ji)电流ID。

进一步增加Vgs，当Vgs＞Vgs(th)时，由于此(ci)时的(de)(de)(de)栅极(ji)(ji)电压(ya)曾经比拟(ni)强，在靠近栅极(ji)(ji)下方(fang)的(de)(de)(de)P型半(ban)导(dao)体表层中(zhong)汇集较多(duo)的(de)(de)(de)电子(zi)(zi)，能够(gou)构成(cheng)(cheng)沟道(dao)(dao)，将(jiang)漏(lou)极(ji)(ji)和源极(ji)(ji)沟通(tong)。假如此(ci)时加有漏(lou)源电压(ya)，就能够(gou)构成(cheng)(cheng)漏(lou)极(ji)(ji)电流ID。在栅极(ji)(ji)下方(fang)构成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)导(dao)电沟道(dao)(dao)中(zhong)的(de)(de)(de)电子(zi)(zi)，因与P型半(ban)导(dao)体的(de)(de)(de)载(zai)流子(zi)(zi)空穴极(ji)(ji)性相反，故(gu)称为反型层（inversion layer）。随着Vgs的(de)(de)(de)继续增加，ID将(jiang)不时增加。

在Vgs=0V时ID=0，只要当Vgs＞Vgs(th)后才会呈现漏极电流，这种MOS管称为加强型MOS管。

VGS对漏极电流的控制关系可用iD=f(vGS)|VDS=const这一(yi)曲(qu)线描绘，称为转移特性曲(qu)线，见图。

场效应管

转移特性曲(qu)线斜率gm的大小(xiao)反(fan)映(ying)了栅源(yuan)电(dian)压(ya)对漏极电(dian)流的控制(zhi)造用(yong)。 gm 的量(liang)纲为mA/V，所以gm也称(cheng)为跨导。

跨(kua)导(dao)的定义(yi)式如下：gm=△ID/△VGS|(单位mS)

2． Vds对(dui)沟道(dao)导电才能的控制

当Vgs＞Vgs(th)，且(qie)固定(ding)为某一(yi)值(zhi)时，来剖(pou)析漏源电压Vds对(dui)漏极电流ID的影响。Vds的不同变化对(dui)沟道的影响如(ru)图所示(shi)。

场效应管

依据此图能(neng)够(gou)有如(ru)下关系:

VDS=VDG＋VGS= —VGD＋VGSVGD=VGS—VDS

当VDS为0或较小时(shi)，相当VGD＞VGS(th)，沟道(dao)呈斜线散布。在紧靠漏极处，沟道(dao)到达(da)开启的水平以上，漏源之(zhi)间(jian)有电流经过。

当VDS 增加到使VGD=VGS(th)时，相当于VDS增加使漏(lou)极处沟道缩减到刚刚开(kai)启的状况，称为预夹断，此时的漏(lou)极电流ID根(gen)本饱(bao)和。

当VDS增加到 VGD

当VGS＞VGS(th)，且固定为某一(yi)值时，VDS对ID的(de)影(ying)响，即iD=f(vDS)|VGS=const这一(yi)关系曲(qu)线如图02.16所示。

这一曲(qu)线(xian)(xian)称为漏极输出特(te)性(xing)曲(qu)线(xian)(xian)。

伏安特性

1．非饱和区非饱和区又称可变电阻区，是沟道未被预夹断的工作区。由不等式VGS>VGS(th)、VDS

2．饱和区(qu)饱和区(qu)又(you)称放大区(qu)，是沟道预夹断后所(suo)对(dui)应的工作区(qu)。由不等式VGS>VGS(th)、VDS>VGS-VGS(th) 限(xian)定。漏极电流(liu)表(biao)达式：

在(zai)这个工(gong)作区内，ID受VGS控制。思索厄(e)尔(er)利(li)效应的ID表达式：

3．截止区和亚阈区VGS

4．击穿(chuan)区(qu)(qu)当VDS 增大到足(zu)以使漏区(qu)(qu)与衬底间PN结引发雪(xue)崩(beng)击穿(chuan)时(shi)，ID疾速(su)增加，管子进入击穿(chuan)区(qu)(qu)。

P沟道MOS场效应(ying)管

在N型衬底中扩散两个P+区，分别做为漏区和源区，并在两个P+之间的SiO2绝缘层上掩盖栅极金属层，就构成了P沟(gou)道MOS管(guan)。

耗(hao)尽型(xing)MOS（DMOS）场效应管

N 沟道耗尽型(xing)MOSFET的(de)构造和符(fu)号如图(tu)3-5所(suo)示(shi)(shi)，它(ta)是在栅(zha)极(ji)下方的(de)SiO2绝缘(yuan)层中掺入了大(da)量(liang)的(de)金属正离(li)子(zi)。所(suo)以当VGS=0时，这(zhei)些正离(li)子(zi)曾经感应出反型(xing)层，构成了沟道。于(yu)是，只需(xu)有漏源电(dian)压，就(jiu)有漏极(ji)电(dian)流存(cun)在。当VGS＞0时，将使ID进一步(bu)增加。VGS＜0时，随着VGS的(de)减(jian)小漏极(ji)电(dian)流逐步(bu)减(jian)小，直至ID=0。对应ID=0的(de)VGS称(cheng)为夹断电(dian)压，用(yong)(yong)符(fu)号VGS(off)表示(shi)(shi)，有时也(ye)用(yong)(yong)VP表示(shi)(shi)。N沟道耗尽型(xing)MOSFET的(de)转移特性曲线见图(tu)所(suo)示(shi)(shi)。