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解讀小器件、大作用，MOS管五大關鍵點

發布時間：2018-05-25 責任編輯：lina

【導讀】在一塊濃度較低的P型矽上擴散兩個濃度較高的N型區作為漏極和源極，半導體表麵覆蓋二氧化矽絕緣層並引出一個電極作為柵極。

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

　　

1、結構和符號(以N溝道增強型為例)

在一塊濃度較低的P型矽上擴散兩個濃度較高的N型區作為漏極和源極，半導體表麵覆蓋二氧化矽絕緣層並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結反偏，所以不存在導電溝道。

　　

VGS =0， ID =0

　　

VGS必須大於0，管子才能工作。

(2) VGS>0時，在Sio2介質中產生一個垂直於半導體表麵的電場，排斥P區多子空穴而吸引少子電子。當VGS達到一定值時P區表麵將形成反型層把兩側的N區溝通，形成導電溝道。

　　

VGS >0→g吸引電子→反型層→導電溝道

　　

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

　　

用下開始導電時的VGS°

　　

VT = VGS —VDS

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

　　

VDS↑→ID 不變

　　

3、特性曲線(以N溝道增強型為例)

　　

場效應管的轉移特性曲線動畫

　　

4、其它類型MOS管

　　

(1)N溝道耗盡型：製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，由於正離子的作用，兩個N區之間存在導電溝道(類似結型場效應管)。

(2)P溝道增強型：VGS = 0時，ID = 0開啟電壓小於零，所以隻有當VGS < 0時管子才能工作。

(3)P溝道耗盡型：製造時在柵極絕緣層中摻有大量的負離子，所以即使在VGS=0 時，由於負離子的作用，兩個P區之間存在導電溝道(類似結型場效應管)。

5、場效應管的主要參數

　　

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

　　

(2) 夾斷電壓VP ：在VDS為一固定數值時，使 ID對應一微小電流時的 |VGS | 值。(耗盡)

　　

(3) 飽和漏極電流IDSS ：在VGS = 0時，管子發生預夾斷時的漏極電流。(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 gm ：表示VGS對iD的控製作用。

　　

在轉移特性曲線上，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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