ch4-10 MOS场效应管的工作原理和特性参数

基本概念

  1. 绝缘栅场效应管由金属-氧化物-半导体构成(Metal-Oxide-Semiconductor),简称MOSFET(MOS管)
  2. 结构:栅极有二氧化硅(绝缘材料)和下方衬底隔开,所以栅极电流为0,
  3. MOS管类型和符号:

    注:MOS管分为增强型和耗尽型,右侧竖线表示导电沟道,平时增强型MOS管导电沟道断开,而耗尽型平时导电沟道是接通的。其中箭头表示PN结的方向.N沟道表示导电沟道为N型,P沟道同上。

    导通原理

    栅源电压Ugs对导电沟道的作用
    通常衬底和栅极连接,通过施加栅源电压,产生纵向的电子和空穴的移动,当形成导电沟道时的栅源电压称为开启电压,通过对栅源电压的控制可以使沟道均匀的变宽窄
    漏源电压Uds对导电沟道的控制作用
    当栅源电压大于开启电压的时候(导电沟道形成),改变漏源电压可以使沟道不均匀变窄,直到预夹断为止(预夹断还是在电场的作用下有电流产生)

    增强型MOS管伏安特性曲线

    由于栅极无电流,所以无输入特性曲线
    输出特性曲线
    $$I_D=f(Uds)$$
    和结型场效应管相似,图的话看书吧
    转移特性
    $$I_D=f(Ugs)$$
    i和Ugs成平方性的关系

    公式比较长,这里不写了,复习的话看书吧

平方率关系方程中,和沟道长宽,电子迁移速率,以及单位面积栅极电容有关系
(和电容有什么关系呢?)
Ugs越大,Rds越小(Ugs越大,沟道越宽,阻值自然就小了)

耗尽型MOS管伏安特性曲线

由于耗尽型MOS管本身就有导电沟道,所以,有反向电压截止,其他区别不大,复习看书吧
(输出特性+转移特性)

2020.3.10

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