絕緣柵型場效應管是一種利用半導體表面的電場效應,由感應電荷的多少改變導電溝道來控制漏極電流的器件,它的柵極與半導體之間是絕緣的,其電阻大于1000000000Ω。
增強型:VGS=0時,漏源之間沒有導電溝道,在VDS作用下無iD。耗盡型:VGS=0時,漏源之間有導電溝道,在VDS作用下iD。
1. 結構和符號(以N溝道增強型為例)
在一塊濃度較低的P型硅上擴散兩個濃度較高的N型區作為漏極和源極,半導體表面覆蓋二氧化硅絕緣層并引出一個電極作為柵極。
N溝道絕緣柵型場效應管結構動畫
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其他MOS管符號
2. 工作原理(以N溝道增強型為例)
(1) VGS=0時,不管VDS極性如何,其中總有一個PN結反偏,所以不存在導電溝道。
VGS =0, ID =0
VGS必須大于0
管子才能工作。
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(2) VGS>0時,在Sio2介質中產生一個垂直于半導體表面的電場,排斥P區多子空穴而吸引少子電子。當VGS達到一定值時P區表面將形成反型層把兩側的N區溝通,形成導電溝道。
VGS >0→g吸引電子→反型層→導電溝道
VGS↑→反型層變厚→ VDS ↑→ID↑
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(3) VGS≥VT時而VDS較小時:
VDS↑→ID ↑
VT:開啟電壓,在VDS作
用下開始導電時的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。
VDS↑→ID 不變
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