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小器件大作用,五大關鍵點解讀什么是MOS管

發(fā)布時間:2017-04-20 責任編輯:susan


【導讀】MOS管屬于場效應管中的絕緣柵型。因此,MOS管有時被稱為絕緣柵場效應管。在一般電子電路中,MOS管通常被用于放大電路或開關電路。

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(jié)構(gòu)和符號(以N溝道增強型為例)
 
在一塊濃度較低的P型硅上擴散兩個濃度較高的N型區(qū)作為漏極和源極,半導體表面覆蓋二氧化硅絕緣層并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(jié)反偏,所以不存在導電溝道。
VGS =0, ID =0
VGS必須大于0
管子才能工作。
 
 
(2) VGS>0時,在Sio2介質(zhì)中產(chǎn)生一個垂直于半導體表面的電場,排斥P區(qū)多子空穴而吸引少子電子。當VGS達到一定值時P區(qū)表面將形成反型層把兩側(cè)的N區(qū)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增大到一定值后,靠近漏極的溝道被夾斷,形成夾斷區(qū)。
VDS↑→ID 不變
  
3、特性曲線(以N溝道增強型為例)
 
 
場效應管的轉(zhuǎn)移特性曲線動畫 
 
  
4、其它類型MOS管
 
(1)N溝道耗盡型:制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,由于正離子的作用,兩個N區(qū)之間存在導電溝道(類似結(jié)型場效應管)。
 
 
(2)P溝道增強型:VGS = 0時,ID = 0開啟電壓小于零,所以只有當VGS < 0時管子才能工作。
 
  
(3)P溝道耗盡型:制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,由于負離子的作用,兩個P區(qū)之間存在導電溝道(類似結(jié)型場效應管)。  
 
 
5、場效應管的主要參數(shù)
 
(1) 開啟電壓VT :在VDS為一固定數(shù)值時,能產(chǎn)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(shù)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(fā)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?! ?/div>
(5) 低頻跨導 gm :表示VGS對iD的控制作用。
 
 
在轉(zhuǎn)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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