MOS場效應管之基礎介紹篇-壹芯微

一、什么是場效應管(MOSFET)

場效應管是一種只要載流子參與導電，用輸入電壓控制輸出電流的半導體器件。其中有N溝道器件和P溝道器件。還有結型場效應三極管JFET(Junction Field Effect Transister)和絕緣柵型場效應三極管IGFET之分。IGFET也稱金屬-氧化物-半導體三極管MOSFET。

MOS場效應管有加強型（Enhancement MOS 或EMOS）和耗盡型(MOS或DMOS）兩大類，每一類有N溝道和P溝道兩種導電類型。場效應管有三個電極：D(Drain) 稱為漏極，相當雙極型三極管的集電極；G(Gate) 稱為柵極，相當于雙極型三極管的基極；S(Source) 稱為源極，相當于雙極型三極管的發射極。

二、MOS場效應管分類

根據導電方式的不同，MOSFET又分增強型、耗盡型。所謂增強型是指：當VGS=0時，管子是呈截止狀態；加上正確的VGS后，多數載流子被吸引到柵極，從而“增強”了該區域的載流子，形成導電溝道。耗盡型則是指，當VGS=0時即形成溝道，加上正確的VGS時，能使多數載流子流出溝道，因而“耗盡”了載流子，使管子轉向截止。

以N溝道為例，它是在P型硅襯底上制成兩個高摻雜濃度的源擴散區N+和漏擴散區N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內部連通，二者總保持等電位。電位方向是從外向里，表示從P型材料（襯底）指身N型溝道。當漏接電源正極，源極接電源負極并使VGS=0時，溝道電流（即漏極電流）ID=0。隨著VGS逐漸升高，受柵極正電壓的吸引，在兩個擴散區之間就感應出帶負電的少數載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當VGS大于管子的開啟電壓VTN（一般約為+2V）時，N溝道管開始導通，形成漏極電流ID。

MOS場效應管比較“嬌氣”。這是由于它的輸入電阻很高，而柵-源極間電容又非常小，極易受外界電磁場或靜電的感應而帶電，而少量電荷就可在極間電容上形成相當高的電壓（U=Q/C），將管子損壞。因此出廠時各管腳都絞合在一起，或裝在金屬箔內，使G極與S極呈等電位，防止積累靜電荷。管子不用時，全部引線也應短接。在測量時應格外小心，并采取相應的防靜電感措施。

三、MOS場效應管作用

（1）場效應管可應用于放大。由于場效應管放大器的輸入阻抗很高,因此耦合電容可以容量較小,不必使用電解電容器。

（2）場效應管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。

（3）場效應管可以用作可變電阻。

（4）場效應管可以方便地用作恒流源。

（5）場效應管可以用作電子開關。

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