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【E讲堂】绝缘栅型场效应管之图解

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

  增强型:VGS=0时,漏源之间没有导电沟道,在VDS效果下无iD。耗尽型:VGS=0时,漏源之间有导电沟道,在VDS效果下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型硅上分散两个浓度较高的N型区作为漏极和源极,半导体外表掩盖二氧化硅绝缘层并引出一个电极作为栅极。

    

 

  其他MOS管符号

    

 

  2. 作业原理(以N沟道增强型为例)

    

 

  (1) VGS=0时,不论VDS极性怎么,其间总有一个PN结反偏,所以不存在导电沟道。

  VGS =0, ID =0

  VGS有必要大于0

  管子才干作业。

    

 

  (2) VGS>0时,在Sio2介质中产生一个垂直于半导体外表的电场,排挤P区多子空穴而招引少子电子。当VGS到达必定值时P区外表将构成反型层把两边的N区交流,构成导电沟道。

  VGS >0→g招引电子→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:敞开电压,在VDS作

  用下开端导电时的VGS°

  VT = VGS —VDS

    

 

  (4) VGS>0且VDS增大到必定值后,接近漏极的沟道被夹断,构成夹断区。

  VDS↑→ID 不变

  3. 特性曲线(以N沟道增强型为例)

    

 

  场效应管的搬运特性曲线动画

    

 

  4.其它类型MOS管

  (1)N沟道耗尽型:制作时在栅极绝缘层中掺有很多的正离子,所以即便在VGS=0时,因为正离子的效果,两个N区之间存在导电沟道(相似结型场效应管)。

    

 

  (2)P沟道增强型:VGS = 0时,ID = 0敞开电压小于零,所以只有当VGS < 0时管子才干作业。

    

 

  (3)P沟道耗尽型:制作时在栅极绝缘层中掺有很多的负离子,所以即便在VGS=0 时,因为负离子的效果,两个P区之间存在导电沟道(相似结型场效应管)。

    

 

  5. 场效应管的主要参数

  (1) 敞开电压VT :在VDS为一固定数值时,能产生ID所需求的最小 |VGS | 值。(增强)

  (2) 夹断电压VP :在VDS为一固定数值时,使 ID对应一细小电流时的 |VGS | 值。(耗尽)

  (3) 饱满漏极电流IDSS :在VGS = 0时,管子产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%&&&&&%CGD约为1~3pF。

  (5) 低频跨导 gm :表明VGS对iD的操控效果。

    

 

  在搬运特性曲线上,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

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