電子開發網

電子開發網電子設計 | 電子開發網Rss 2.0 會員中心 會員注冊
搜索: 您現在的位置: 電子開發網 >> 電子開發 >> 電子元器件 >> 正文

詳解MOS場效應管的基本結構和工作原理

作者:佚名    文章來源:本站原創    點擊數:    更新時間:2016/9/18

N溝道增強型MOSFET的結構示意圖和符號

圖1 N溝道增強型MOSFET的結構示意圖和符號

  MOS場效應三極管分為:增強型(又有N溝道、P溝道之分)及耗盡型(分有N溝道、P溝道)。N溝道增強型MOSFET的結構示意圖和符號見圖1。其中:電極 D(Drain) 稱為漏極,相當雙極型三極管的集電極;

  電極 G(Gate) 稱為柵極,相當于的基極;
  電極 S(Source)稱為源極,相當于發射極。

  1.N溝道增強型MOSFET
  (1)結構
  根據圖1,N溝道增強型MOSFET基本上是一種左右對稱的拓撲結構,它是在P型半導體上生成一層SiO2 薄膜絕緣層,然后用光刻工藝擴散兩個高摻雜的N型區,從N型區引出電極,一個是漏極D,一個是源極S。在源極和漏極之間的絕緣層上鍍一層金屬鋁作為柵極G。P型半導體稱為襯底,用符號B表示  (2)工作原理
  ① 柵源電壓VGS的控制作用
  當VGS=0 V時,漏源之間相當兩個背靠背的二極管,在D、S之間加上電壓不會在D、S間形成電流。
  當柵極加有電壓時,若0<VGSVGS(th)時,通過柵極和襯底間的電容作用,將靠近柵極下方的P型半導體中的空穴向下方排斥,出現了一薄層負離子的耗盡層。耗盡層中的少子將向表層運動,但數量有限,不足以形成溝道,將漏極和源極溝通,所以仍然不足以形成漏極電流ID
  進一步增加VGS,當VGSVGS(th
)時( VGS(th) 稱為開啟電壓),由于此時的柵極電壓已經比較強,在靠近柵極下方的P型半導體表層中聚集較多的電子,可以形成溝道,將漏極和源極溝通。如果此時加有漏源電壓,就可以形成漏極電流ID。在柵極下方形成的導電溝道中的電子,因與P型半導體的載流子空穴極性相反,故稱為反型層。隨著VGS的繼續增加,ID將不斷增加。在VGS=0V時ID=0,只有當VGSVGS(th)后才會出現漏極電流,這種MOS管稱為增強型MOS管。  VGS對漏極電流的控制關系可用iDf(vGS)|VDS=const這一曲線描述,稱為轉移特性曲線,見圖2。
  轉移特性曲線的斜率g
m的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用。 gm 的量綱為mA/V,所以gm也稱為跨導。

圖2 轉移特性曲線

  跨導的定義式如下:
     g
m=△ID/△VGS|VDS=const (單位mS) (1)
  ②漏源電壓VDS對漏極電流ID的控制作用
  當VGSVGS(th),且固定為某一值時,來分析漏源電壓VDS對漏極電流ID的影響。VDS的不同變化對溝道的影響如圖33所示。根據此圖可以有如下關系
       VDSVDGVGS= -VGDVGS
       VGDVGSVDS
  當VDS為0或較小時,相當VGDVGS(th),溝道分布如圖3 (a),此時VDS 基本均勻降落在溝道中,溝道呈斜線分布。在緊靠漏極處,溝道達到開啟的程度以上,漏源之間有電流通過。
  當VDS增加到使VGDVGS(th)時,溝道如圖3(b)所示。這相當于VDS增加使漏極處溝道縮減到剛剛開啟的情況,稱為預夾斷,此時的漏極電流ID基本飽和。當VDS增加到VGDVGS(th)時,溝道如圖3 (c)所示。此時預夾斷區域加長,伸向S極。 VDS增加的部分基本降落在隨之加長的夾斷溝道上, ID基本趨于不變。

圖3 漏源電壓VDS對溝道的影響 
圖3 漏源電壓VDS對溝道的影響

  VGSVGS(th),且固定為某一值時,VDSID的影響, 即iDf(VDS)|VGS=const這一關系曲線如圖4所示。這一曲線稱為漏極輸出特性曲線。

圖4 漏極輸出特性曲線和轉移特性曲線  
(a) 輸出特性曲線        (b)轉移特性曲線
圖4 漏極輸出特性曲線和轉移特性曲線

  2.N溝道耗盡型MOSFET
  N溝道耗盡型MOSFET的結構和符號如圖5(a)所示,它是在柵極下方的SiO2絕緣層中摻入了大量的金屬正離子。所以當VGS=0時,這些正離子已經感應出反型層,形成了溝道。于是,只要有漏源電壓,就有漏極電流存在。當VGS>0時,將使ID進一步增加。VGS<0時,隨著VGS的減小漏極電流逐漸減小,直至ID=0。對應ID=0的VGS稱為夾斷電壓,用符號VGS(off)表示,有時也用VP表示。N溝道耗盡型MOSFET的轉移特性曲線如圖5(b)所示。

       
(a) 結構示意圖          (b) 符號               (c)轉移特性曲線
圖5 N溝道耗盡型MOSFET的結構和轉移特性曲線

  3.P溝道耗盡型MOSFET
  P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET完全相同,只不過導電的載流子不同,供電電壓極性不同而已。這如同雙極型三極管有NPN型和PNP型一樣。

Tags:MOS場效應管,結構,原理  
責任編輯:admin
  • 上一篇文章:
  • 下一篇文章:
  • 請文明參與討論,禁止漫罵攻擊,不要惡意評論、違禁詞語。 昵稱:
    1分 2分 3分 4分 5分

    還可以輸入 200 個字
    [ 查看全部 ] 網友評論
    關于我們 - 聯系我們 - 廣告服務 - 友情鏈接 - 網站地圖 - 版權聲明 - 在線幫助 - 文章列表
    返回頂部
    刷新頁面
    下到頁底
    晶體管查詢
    在线天堂av影院| 国产a∨精品一区二区三区不卡 | 天天躁日日躁aaaaxxxx| 一级做a爰片久久毛片一| 好吊妞视频这里只有精品| 一级片免费观看| 在线观看一区二区三区视频| 99资源在线观看| 国产精品女上位在线观看| 18av黄动漫网站在线观看| 国产成人精品久久| 超pen个人视频国产免费观看| 国产性生大片免费观看性| 色www视频永久免费男的天堂| 国产一区二区三区日韩欧美| 精品乱码一区二区三区四区| 出差被绝伦上司侵犯中文字幕| 激情小说在线播放| 亚洲熟妇AV乱码在线观看| 极品丝袜乱系列在线阅读| 亚洲av专区无码观看精品天堂| 日本xxxx高清在线观看免费 | 台湾swag在线观看| 狠狠躁日日躁夜夜躁2022麻豆 | 男人j进女人p一进一出视频| 人人添人人妻人人爽夜欢视av| 欧美大香线蕉线伊人久久| 亚洲免费网站观看视频| 日本加勒比在线精品视频| 中文字幕无码无码专区| 大竹一重足舐男未删减版| 97精品人妻系列无码人妻| 国产手机在线αⅴ片无码观看 | 久久中文字幕人妻丝袜| 天天狠狠色噜噜| 99久久免费国产香蕉麻豆| 国产欧美va欧美va香蕉在| 美女羞羞喷液视频免费| 免费国产a国产片高清| 欧美伊人久久大香线蕉在观| 久久香蕉国产线看观看99|