补充金属氧化物半导体讲解教学内容.ppt

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1、补充金属氧化物半导体讲解(2)N沟道增强型管的工作原理EGP型硅衬底N+N+GSD+–UGSED+–由结构图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。当栅源电压UGS=0时，不管漏极和源极之间所加电压的极性如何，其中总有一个PN结是反向偏置的，反向电阻很高，漏极电流近似为零。SDEGP型硅衬底N+N+GSD+–UGSED+–当UGS>0时，P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；N型导电沟道在漏极电源的作用下将产生漏极电流ID，管子导通。当UGS>UGS（th）时，将

2、出现N型导电沟道，将D-S连接起来。UGS愈高，导电沟道愈宽。(2)N沟道增强型管的工作原理EGP型硅衬底N+N+GSD+–UGSED+–N型导电沟道当UGSUGS(th）后，场效晶体管才形成导电沟道，开始导通，若漏–源之间加上一定的电压UDS，则有漏极电流ID产生。在一定的UDS下漏极电流ID的大小与栅源电压UGS有关。所以，场效晶体管是一种电压控制电流的器件。在一定的漏–源电压UDS下，使管子由不导通变为导通的临界栅源电压称为开启电压UGS(th）。(2)N沟道增强型管的工作原理(3)特性曲线有导电沟道转移特性曲线无导电沟道开启电压

3、UGS(th）UDSUGS/ID/mAUDS/VoUGS=1VUGS=2VUGS=3VUGS=4V漏极特性曲线恒流区可变电阻区截止区N型衬底P+P+GSD符号：结构(4)P沟道增强型SiO2绝缘层加电压才形成P型导电沟道增强型场效晶体管只有当UGSUGS(th）时才形成导电沟道。2.耗尽型绝缘栅场效晶体管GSD符号：如果MOS管在制造时导电沟道就已形成，称为耗尽型场效晶体管。(1)N沟道耗尽型管SiO2绝缘层中掺有正离子予埋了N型导电沟道2.耗尽型绝缘栅场效晶体管由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在UGS=0时，若漏–源之间加上一定

4、的电压UDS，也会有漏极电流ID产生。当UGS>0时，使导电沟道变宽，ID增大；当UGS<0时，使导电沟道变窄，ID减小；UGS负值愈高，沟道愈窄，ID就愈小。当UGS达到一定负值时，N型导电沟道消失，ID=0，称为场效晶体管处于夹断状态（即截止）。这时的UGS称为夹断电压，用UGS(off）表示。这时的漏极电流用IDSS表示，称为饱和漏极电流。(2)耗尽型N沟道MOS管的特性曲线夹断电压耗尽型的MOS管UGS=0时就有导电沟道，加反向电压到一定值时才能夹断。UGS(off)转移特性曲线0ID/mAUGS/V-1-2-348121612U

5、DS=常数UDSUGS=0UGS<0UGS>0漏极特性曲线0ID/mA16201248121648IDSS2.耗尽型绝缘栅场效晶体管(3)P沟道耗尽型场效晶体管符号：GSD予埋了P型导电沟道SiO2绝缘层中掺有负离子耗尽型GSDGSD增强型N沟道P沟道GSDGSDN沟道P沟道G、S之间加一定电压才形成导电沟道在制造时就具有原始导电沟道3.场效晶体管的主要参数(1)开启电压UGS(th)：是增强型MOS管的参数(2)夹断电压UGS(off)：(3)饱和漏电流IDSS：是结型和耗尽型MOS管的参数(4)低频跨导gm：表示栅源电压对漏极电流的控

6、制能力极限参数：最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。场效晶体管与晶体管的比较电流控制电压控制控制方式电子和空穴两种载流子同时参与导电载流子电子或空穴中一种载流子参与导电类型NPN和PNPN沟道和P沟道放大参数rce很高rds很高输出电阻输入电阻较低较高双极型三极管单极型场效晶体管热稳定性差好制造工艺较复杂简单，成本低对应电极B—E—CG—S—D此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢