场效应管说明及介绍-KIA MOS管
场效应管说明
场效应管 (MOSFET)是一种外形与普通晶体管相似, 但控制特性不同的半导体器件。 它的输入电阻可高达 1015W,且工艺简单, 十分适用于大规模及超大规模集成电路, 根据其导电方式的不同,而分为增强型和耗尽型两种。
由于 P沟道与 N沟道的工作原理大致相同, 仅在导电载流子与供电电压极性上有所区别,因此本文主要以介绍 N 沟道 MOS 场效应管为主。
增强型场效应管所谓增强型是指:当 VGS=0时管子是呈截止状态,加上正确的 VGS后,多数载流子被吸引到栅极,从而“增强”了该区域的载流子,形成导电沟道。
常用的增强型场效应管型号: 10n60、4N60F (1)N 沟道增强型场效应管工作原理及作用介绍根据图 1,
N 沟道增强型 MOSFET基本上是一种左右对称的拓扑结构,它是在 P 型半导体上生成一层 SiO2 薄膜绝缘层,然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的 N 型区,从 N 型区引出电极(漏极 D、源极 S)。
在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极 G。 P型半导体称为衬底,用符号 B 表示。
场效应管说明-工作原理:
场效应管工作原理用一句话说,就是“漏极-源极间流经沟道的ID,用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。
更正确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由pn结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很大,根据漏极-源极间所加VDS的电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流ID流动。
从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型,ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。
在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动,在理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。
因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。其次,VGS向负的方向变化,让VGS=VGS(off),此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。
而且VDS的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。

场效应管说明-特点:
(1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流);
(2)场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻(107~1012Ω)很大。
(3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;
(4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;
(5)场效应管的抗辐射能力强;
(6)由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
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