MOS場效應(yīng)管的五大關(guān)鍵點解析 - 壹芯微

增強型：VGS=0時，漏源之間沒有導(dǎo)電溝道，在VDS作用下無iD;耗盡型：VGS=0時，漏源之間有導(dǎo)電溝道，在VDS作用下iD。

1、結(jié)構(gòu)和符號(以N溝道增強型為例)

在一塊濃度較低的P型硅上擴散兩個濃度較高的N型區(qū)作為漏極和源極，半導(dǎo)體表面覆蓋二氧化硅絕緣層并引出一個電極作為柵極。

其他MOS管符號

2、工作原理(以N溝道增強型為例)

(1) VGS=0時，不管VDS極性如何，其中總有一個PN結(jié)反偏，所以不存在導(dǎo)電溝道。

VGS=0， ID=0

VGS必須大于0

管子才能工作

(2) VGS>0時，在Sio2介質(zhì)中產(chǎn)生一個垂直于半導(dǎo)體表面的電場，排斥P區(qū)多子空穴而吸引少子電子。當(dāng)VGS達到一定值時P區(qū)表面將形成反型層把兩側(cè)的N區(qū)溝通，形成導(dǎo)電溝道。

VGS>0→g吸引電子→反型層→導(dǎo)電溝道

VGS↑→反型層變厚→ VDS↑→ID↑

(3) VGS≥VT時而VDS較小時：

VDS↑→ID↑

VT：開啟電壓，在VDS作

用下開始導(dǎo)電時的VGS°

VT=VGS—VDS

(4) VGS>0且VDS增大到一定值后，靠近漏極的溝道被夾斷，形成夾斷區(qū)。

VDS↑→ID不變

3、特性曲線(以N溝道增強型為例)

場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線動畫

4、其它類型MOS管

(1) N溝道耗盡型：制造時在柵極絕緣層中摻有大量的正離子，所以即使在VGS=0時，由于正離子的作用，兩個N區(qū)之間存在導(dǎo)電溝道（類似結(jié)型場效應(yīng)管）。

(2) P溝道增強型：VGS=0時，ID=0開啟電壓小于零，所以只有當(dāng)VGS<0時管子才能工作。

(3) P溝道耗盡型：制造時在柵極絕緣層中摻有大量的負(fù)離子，所以即使在VGS=0時，由于負(fù)離子的作用，兩個P區(qū)之間存在導(dǎo)電溝道（類似結(jié)型場效應(yīng)管）

5、場效應(yīng)管的主要參數(shù)

(1) 開啟電壓VT ：在VDS為一固定數(shù)值時，能產(chǎn)生ID所需要的最小|VGS|值(增強)

(2) 夾斷電壓VP ：在VDS為一固定數(shù)值時，使 ID對應(yīng)一微小電流時的|VGS|值(耗盡)

(3) 飽和漏極電流IDSS ：在VGS=0時，管子發(fā)生預(yù)夾斷時的漏極電流(耗盡)

(4) 極間電容 ：漏源電容CDS約為0.1～1pF，柵源電容CGS和柵漏極電容CGD約為1～3pF。

(5) 低頻跨導(dǎo)gm ：表示VGS對iD的控制作用。

在轉(zhuǎn)移特性曲線上，gm是曲線在某點上的斜率，也可由iD的表達式求導(dǎo)得出，單位為S或mS

(6) 最大漏極電流IDM

(7) 最大漏極耗散功率PDM

(8) 漏源擊穿電壓V(BR)DS柵源擊穿電壓V(BR)GS

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