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MOS管的工作原理

2023-07-24 21:37 作者:小魚教你模數(shù)電  | 我要投稿

這是一塊低摻雜的P型半導體,我們用字母B表示。

然后在這塊P型半導體上制作兩個高度摻雜的N型半導體,分別是源極S和漏極D。

在P型半導體上面制作一層SIO2絕緣層,在SIO2上制作一層金屬鋁,作為柵極G,這樣就構成了一個N溝道增強型MOS管。

P型半導體與N型半導交界的地方會形成形成耗盡層。

我們在使用MOS管的時候,通常將源極和襯底接在一起。

當柵極和源極之間不加電壓時,漏極和源極之間相當于兩個背向的二極管,即使漏極和源極之間加上電壓也不會有電流流過。

當在柵極和源極之間加上正向電壓時,電場會排斥P型襯底靠近SIO2一側的空穴,使之剩下不能移動的負離子區(qū),形成耗盡層。這時漏極和源極之間即使加上電壓還是不會有電流流過。

當柵極和源極之間的電壓Ugs繼續(xù)增大,,一方面耗盡層增寬,另一方面P型襯底中的少子自由電子會被吸引到耗盡層和SIO2絕緣層之間,,形成導電溝道,有了導電溝道后,在MOS管的漏極和源極間加上電壓就可以流過電流了。

使導電溝道剛剛形成的柵源間的電壓叫做 開啟電壓Ugs(TH),Ugs越大導電溝道越寬。

當Ugs是大于開啟電壓Ugsth的某個值后,漏極電流隨著漏極和源極之間加正向電壓的增大而增大,導通溝道沿源-漏的方向逐漸變窄。

當Uds達到ugs-ugsth時,導電溝道在漏極的那一側出現(xiàn)夾斷點。

此時如果DS間電壓繼續(xù)增大,夾斷區(qū)域隨之延長,DS電壓大部分用于克服夾斷區(qū)對漏極電流的阻力,漏極電流幾乎不隨DS間的電壓變化。MOS管進入恒流區(qū)。

MOS管進入恒流區(qū)時,每一個Ugs就對應一個確定的漏極電流ID。

這個是完整的N溝道增強型MOS管的輸出特性曲線。


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