OS场效应管即金属-氧化物-半导体型场效应管,英文缩写为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor,即金属氧化物合成半导体的场效应管),属于绝缘栅型。 利用半导体表面电场效应,再由感应电荷多少改变导电沟道控制漏极电流; 高控制输入阻抗,栅极与半导体间绝缘,电阻 > 1TΩ 。 MOS场效应管参数 1.最大漏极电流 IDM:是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过 ID 。 2.漏源击穿电压 V(BR)DS 3.栅源击穿电压 V(BR)GS 4.最大漏极耗散功率 PDM:是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。使用时,场效应管实际功耗应小于 PDSM 并留有一定余量。此参数一般会随结温度的上升有所减额。 5.开启电压VT : VDS=一定值 产生 ID需要最小 |VGS | 值 6.饱和漏极电流IDSS : VGS = 0 MOS场效应管发生预夹断时漏极电流 7.低频跨导 gm :VGS对iD控制作用,转移特性曲线:gm 是曲线在某点上的斜率,可由iD公式求导得单位为 S 或 mS。是指漏极输出电流的变化量与栅源电压变化量之比,是栅源电压对漏极电流控制能力大小的量度。 8.极间电容:漏源电容CDS= 0.1~1pF 栅源电容CGS = 栅漏极电容CGD=1~3pF 9.夹断电压VP: VDS=一定值 ID对应一微小电流时 |VGS | 值 MOS场效应管符号 MOS场效应管耗尽型: VGS=0时,漏极与源极间 有导电沟道, 在VDS作用下iD MOS场效应管增强型 VGS=0 ,漏极与源极间 没有导电沟道, 在VDS作用下无iD N沟道增强型结构与符号 结构原理:在一块浓度低P型硅上扩散两个浓度高N型区为漏极和源极,半导体表面覆盖二氧化硅绝缘层并引出一个电极为栅极。 N沟道耗尽型MOS场效应管 : 在制作时在栅极绝缘层中掺有大量正离子 VGS=0,正离子作用 两个N区间存在导电沟道 结构及曲线如下所示 P沟道增强型: VGS = 0 ID = 0 开启电压<0 VGS < 0 mos场效应管工作 结构及曲线如下所示 P沟道耗尽型: 制作时在栅极绝缘层中掺有大量负离子 VGS=0 ,负离子作用,两P区间存在导电沟道 结构及曲线如下所示 N沟道增强型工作原理: VGS=0 有一个PN结反偏,不存在导电沟道 VGS=0 ID =0 VGS > 0 场效应管工作 VGS >0 Sio2介质中产生一个垂直于半导体表面电场,并排斥P区多子空穴而吸引少子电子;VGS =一定值 P区表面形成反型层把两侧的N区沟通,形成导电沟道。 VGS >0 g吸引电子→反型层→导电沟道 VGS 上升 反型层变厚 VDS上升iD上升 VGS ≥VT VDS小 VDS上升 ID上升 VT开启电压 在VDS作用下开始导电 VT = VGS —VDS VGS>0 VDS增大到一定值,靠近漏极沟道被夹断,形成夹断区。 VDS上升 ID 不变 N沟道增强型特性曲线 |
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