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和栅漏极电容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