绝缘栅型场效应管之图解

绝缘栅型场效应管之图解绝缘栅型场效应管之图解 绝缘栅型场效应管之图解绝缘栅型场效应管之图解 绝缘栅型场效应管是一种利用半导体表面的电场效应，由感应电荷的多少改变导 电沟道来控制漏极电流的器件，它的栅极与半导体之间是绝缘的，其电阻大于1000000000 Ω。 增强型：VGS=0 时，漏源之间没有导电沟道， 在 VDS 作用下无 iD。耗尽型：VGS=0 时， 漏源之间有导电沟道，在VDS 作用下 iD。 1. 结构和符号（以 N 沟道增强型为例） 在一块浓度较低的 P 型硅上扩散两个浓度较高的N 型区作为漏极和源极， 半导体表面覆 盖二氧化硅绝缘层并引出一个电极作为栅极。 N 沟道绝缘栅型场效应管结构动画 其他 MOS 管符号 2. 工作原理（以 N 沟道增强型为例） (1) VGS=0 时，不管 VDS 极性如何，其中总有一 个 PN 结反偏，所以不存在导电沟道。 VGS =0， ID =0 VGS 必须大于 0 管子才能工作。 (2) VGS0 时，在 Sio2 介质中产生一个垂直于半 导体表面的电场，排斥 P 区多子空穴而吸引少子电子。 当 VGS 达到一定值时 P 区表面将形成反型层把两侧的N 区沟通，形成导电沟道。 VGS 0→g 吸引电子→反型层→导电沟道 VGS↑→反型层变厚→ VDS ↑→ID↑ (3) VGS≥VT 时而 VDS 较小时： VDS↑→ID ↑ VT：开启电压，在 VDS 作 用下开始导电时的 VGS° VT = VGS —VDS 3. 特性曲线（以 N 沟道增强型为例） 场效应管的转移特性曲线动画 4.其它类型 MOS 管 （1） N 沟道耗尽型： 制造时在栅极绝缘层中掺有大量的正离子， 所以即使在 VGS=0 时， 由于正离子的作用，两个N 区之间存在导电沟道（类似结型场效应管）。 其它类型 MOS 管 （2）P 沟道增强型：VGS = 0 时，ID = 0 开启电压小于零，所以只有当VGS 0 时管 子才能工作。 （3） P 沟道耗尽型： 制造时在栅极绝缘层中掺有大量的负离子， 所以即使在 VGS=0 时， 由于负离子的作用，两个P 区之间存在导电沟道（类似结型场效应管）。 5. 场效应管的主要参数 (1) 开启电压 VT ：在 VDS 为一固定数值时， 能产生 ID 所需要的最小 |VGS | 值。 （增 强） (2) 夹断电压 VP ：在 VDS 为一固定数值时，使 ID 对应一微小电流时的 |VGS | 值。 （耗尽） (3) 饱和漏极电流 IDSS ：在 VGS = 0 时，管子发生预夹断时的漏极电流。（耗尽） (4) 极间电容 ： 漏源电容CDS约为 0.1～1pF， 栅源电容CGS和栅漏极电容CGD约为1～ 3pF。 (5) 低频跨导 gm ：表示 VGS 对 iD 的控制作用。 在转移特性曲线上，gm 是曲线在某点上的斜率，也可由iD 的表达式求导得出， 单位为 S 或 mS。 (6) 最大漏极电流 IDM (7) 最大漏极耗散功率 PDM (8) 漏源击穿电压 V(BR)DS 栅源击穿电压 V(BR)GS