絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管是一種利用半導(dǎo)體表面的電場(chǎng)效應(yīng),由感應(yīng)電荷的多少改變導(dǎo)電溝道來(lái)控制漏極電流的器件,它的柵極與半導(dǎo)體之間是絕緣的,其電阻大于1000000000Ω。
增強(qiáng)型:VGS=0時(shí),漏源之間沒(méi)有導(dǎo)電溝道,在VDS作用下無(wú)iD。耗盡型:VGS=0時(shí),漏源之間有導(dǎo)電溝道,在VDS作用下iD。
1. 結(jié)構(gòu)和符號(hào)(以N溝道增強(qiáng)型為例)
在一塊濃度較低的P型硅上擴(kuò)散兩個(gè)濃度較高的N型區(qū)作為漏極和源極,半導(dǎo)體表面覆蓋二氧化硅絕緣層并引出一個(gè)電極作為柵極。
N溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)動(dòng)畫
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其他MOS管符號(hào)
2. 工作原理(以N溝道增強(qiáng)型為例)
(1) VGS=0時(shí),不管VDS極性如何,其中總有一個(gè)PN結(jié)反偏,所以不存在導(dǎo)電溝道。
VGS =0, ID =0
VGS必須大于0
管子才能工作。
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(2) VGS>0時(shí),在Sio2介質(zhì)中產(chǎn)生一個(gè)垂直于半導(dǎo)體表面的電場(chǎng),排斥P區(qū)多子空穴而吸引少子電子。當(dāng)VGS達(dá)到一定值時(shí)P區(qū)表面將形成反型層把兩側(cè)的N區(qū)溝通,形成導(dǎo)電溝道。
VGS >0→g吸引電子→反型層→導(dǎo)電溝道
VGS↑→反型層變厚→ VDS ↑→ID↑
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(3) VGS≥VT時(shí)而VDS較小時(shí):
VDS↑→ID ↑
VT:開(kāi)啟電壓,在VDS作
用下開(kāi)始導(dǎo)電時(shí)的VGS°
VT = VGS —VDS
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(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
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