青岛网站建设与管理,建设电子商务网站期末考试,企业建设网站需要注意什么,买个网站域名多少钱绝缘栅型场效应管的结构、特性、参数本文介绍的定义一、N沟道增强型MOS场效应管结构二、N沟道增强型MOS场效应管特性曲线三、N沟道耗尽型MOS场效应管结构和特性曲线本文介绍的定义
绝缘栅型场效应管、N沟道增强型MOS场效应管、耗尽型场效应管、增强型场效应管、反型层、开启电…
绝缘栅型场效应管的结构、特性、参数本文介绍的定义一、N沟道增强型MOS场效应管结构二、N沟道增强型MOS场效应管特性曲线三、N沟道耗尽型MOS场效应管结构和特性曲线本文介绍的定义
绝缘栅型场效应管、N沟道增强型MOS场效应管、耗尽型场效应管、增强型场效应管、反型层、开启电压、预夹断、夹断区、输出特性、转移特性、N沟道耗尽型MOS场效应管、夹断电压。
一、N沟道增强型MOS场效应管结构
之前介绍了结型场效应管栅极和导电沟道之间PN结被反向偏置栅极基本不取电流输入电阻很高可达10^7欧姆如果要得到更高输入电阻可以采用绝缘栅型场效应管。
绝缘栅型场效应管由金属、氧化物、半导体制成称为Metal-Oxide -Semiconductor Field Effect Transistor简称MOS场效应管。它的栅极被绝缘层(SiO2)隔离输入电阻更高。绝缘栅型场效应管有N沟道和P沟道可以分为增强型和耗尽型本文介绍N沟道增强型MOS场效应管。
N沟道增强型MOS场效应管结构图如下图所示掺杂浓度较低的P型硅片作为衬底表面覆盖一层SiO2的绝缘层在SiO2层上刻出两个窗口扩散形成两高掺杂N区引出源极s、漏极d在源极漏极之间的二氧化硅上引出栅极。衬底也引出一根引线B。 结型场效应管利用Ugs控制PN结耗尽层宽窄改变导电沟道宽度控制漏极电流Id。
绝缘栅型场效应管利用Ugs控制感应电荷多少改变这些感应电荷形成的导电沟道形状控制漏极电流Id。
耗尽型场效应管、增强型场效应管Ugs0时漏源之间已存在导电沟道称为耗尽型场效应管Ugs0时漏源之间不存在导电沟道称为增强型场效应管。
假设Uds0Ugs0。栅极电压为正吸引P区少子电子到靠近二氧化硅一侧与空穴复合产生负离子组成的耗尽层。增大Ugs耗尽层变宽增大到一定值吸引电子足够多P区的少子电子浓度低表面负电荷主要从源极和漏极N区得到那么耗尽层与二氧化硅之间形成可移动的表面电荷层。如下图所示。P型半导体中感应出N型电荷层称为反型层。漏极d和源极s之间形成N型导电沟道。形成反型层所需Ugs称为开启电压用Ugsth表示随着Ugs升高导电沟道变宽由于Uds0Id0 。 假设Ugs是大于Ugsth的固定值在漏极d源极s之间加上正电压UdsUdsUgs-Ugsth。由于漏源之间存在导电沟道将产生电流IdId经过导电沟道产生电压降沟道个点电位不同靠近漏极d处电位最高栅漏电位差UgdUgs-Uds最小导电沟道最窄沟道靠近源极电位最低栅源电位差最大导电沟道最宽如下图a所示。 Uds增大Id增大导电沟道宽度更加不均匀Uds增大到UdsUgs-Ugsth也就是当UgdUgsth时靠近漏极沟道达到临界开启程度出现预夹断现象。
继续增大Uds夹断区延长由于夹断区沟道电阻很大Uds逐渐增大时增加的Uds几乎都降到夹断区了导电沟道两端电压几乎没有增大Id也基本不变。 二、N沟道增强型MOS场效应管特性曲线
输出特性、转移特性如图所示。
输出特性分为三个区可变电阻区、恒流区、截至区。可变电阻区和恒流区间虚线表示预夹断轨迹。虚线和输出特性曲线交点满足UgdUgs-UdsUgsth。
转移特性UgsUgsth时未形成导电沟道Id为0 。UgsUgsth时开始形成导电沟道产生Id随Ugs增大沟道变宽沟道电阻减小Id增大。 三、N沟道耗尽型MOS场效应管结构和特性曲线
对于N沟道增强型MOS场效应管当UgsUgsth漏极和源极之间才存在导电沟道。
耗尽型的MOS场效应管由于在二氧化硅绝缘层掺入大量正离子即使Ugs0正离子产生的电场也能感应出足够负电荷形成反型层产生N型导电沟道。Uds0时将有较大漏极电流。
如果Ugs0栅极接到电源负端电场将削弱原先的正离子电场感应电荷减少N型沟道变窄Id减小Ugs更负导电沟道消失Id0 。使Id0的Ugs称为夹断电压用Ugsoff表示。
和N沟道增强型MOS场效应管不同之处耗尽型MOS场效应管允许Ugs0 。此时导电沟道更宽Id更大。 特性曲线如下图所示。
