江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

「与非网」详解MOS管及其结构原理图


什么是 mos 管
mos 管是金属（metal）—氧化物（oxide）—半导体（semiconductor）场效应晶体管 ， 或者称是金属—绝缘体（insulator）—半导体 。 MOS 管的 source 和 drain 是可以对调的 ， 他们都是在 P 型 backgate 中形成的 N 型区 。 在多数情况下 ， 这个两个区是一样的 ， 即使两端对调也不会影响器件的性能 。 这样的器件被认为是对称的 。
双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后 ， 在输出端输出一个大的电流变化 。 双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比（beta） 。 另一种晶体管 ， 叫做场效应管（FET） ， 把输入电压的变化转化为输出电流的变化 。 FET 的增益等于它的 transconductance ，定义为输出电流的变化和输入电压变化之比 。 市面上常有的一般为 N 沟道和 P 沟道 ， 详情参考右侧图片（N 沟道耗尽型 MOS 管） 。 而 P 沟道常见的为低压 mos 管 。
场效应管通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流 。 事实上没有电流流过这个绝缘体 ， 所以 FET 管的 GATE电流非常小 。 最普通的 FET 用一薄层二氧化硅来作为 GATE 极下的绝缘体 。 这种晶体管称为金属氧化物半导体（MOS）晶体管 ， 或 ， 金属氧化物半导体场效应管（MOSFET） 。 因为 MOS 管更小更省电 ， 所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管 。
mos 管优势
1. 可应用于放大 。 由于场效应管放大器的输入阻抗很高 ， 因此耦合电容可以容量较小 ， 不必使用电解电容器 。
2. 很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换 。 常用于多级放大器的输入级作阻抗变换 。
3. 可以用作可变电阻 。
4. 可以方便地用作恒流源 。
5. 可以用作电子开关 。
6. 在电路设计上的灵活性大 。 栅偏压可正可负可零 ， 三极管只能在正向偏置下工作 ， 电子管只能在负偏压下工作 。 另外输入阻抗高 ， 可以减轻信号源负载 ， 易于跟前级匹配 。
MOS 管结构原理图解
1、结构和符号（以 N 沟道增强型为例）
在一块浓度较低的 P 型硅上扩散两个浓度较高的 N 型区作为漏极和源极 ， 半导体表面覆盖二氧化硅绝缘层并引出一个电极作为栅极 。
「与非网」详解MOS管及其结构原理图
本文插图
其他 MOS 管符号
「与非网」详解MOS管及其结构原理图
本文插图
2、工作原理（以 N 沟道增强型为例）
「与非网」详解MOS管及其结构原理图
本文插图
（1）VGS=0 时 ， 不管 VDS 极性如何 ， 其中总有一个 PN 结反偏 ， 所以不存在导电沟道 。
VGS=0 ， ID=0
VGS 必须大于 0 ， 管子才能工作 。
「与非网」详解MOS管及其结构原理图
本文插图
（2）VGS》0 时 ， 在 Sio2 介质中产生一个垂直于半导体表面的电场 ， 排斥 P 区多子空穴而吸引少子电子 。 当 VGS 达到一定值时 P 区表面将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↑→反型层变厚→VDS↑→ID↑
（3）VGS≥VT 时而 VDS 较小时：
VDS↑→ID↑
「与非网」详解MOS管及其结构原理图
本文插图
VT：开启电压 ， 在 VDS 作
用下开始导电时的 VGS°
VT=VGS—VDS
「与非网」详解MOS管及其结构原理图
本文插图
（4）VGS》0 且 VDS 增大到一定值后 ， 靠近漏极的沟道被夹断 ， 形成夹断区 。


推荐阅读


上一篇：「2019科技之光」iQOO宣布将推出高刷新率版Neo 补足iQOO3短板

下一篇：「日本」刚服役不久，“凰龙”号就陷入困境，想要批量装备，必须中国点头