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MOS管工作原理知识普及

2020年10月21日16:42 

MOS管工作原理知识普及

MOS管作为半导体行业最基本的元器件之一,在电子线路中,MOS管一般被用以功率放大电路或开关电源电路而被广泛运用。下面冠华伟业就有关于MOS管工作原理为您详细解读,来进行MOSFET内部结构分析。

何为MOS管

MOS管有的时候也称作绝缘栅场效应管,因为它归属于场效应管中的绝缘栅型,全名是金属—氧化物—半导体场效应晶体管或称金属—绝缘体—半导体场效应晶体管,英文名为metaloxidesemiconductor(MOSFET).是1种能够普遍应用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。依据其“通道”(工作载流子)的极性差异,可分成“N型”与“P型”的两个类型,也就是常说的NMOS、PMOS。

MOS管工作原理

MOS管

MOS管工作原理

MOS管根据工作方式又可以划分增强型和耗尽型,增强型指的是MOS管并没有加偏置电压时,并没有导电沟道,耗尽型则指的是MOS管并没有加偏置电压时,就会有导电沟道出现。在实际的运用中,也只有N沟道增强型和P沟道增强型的MOS管,鉴于NMOS管导通内阻小,且易于生产制造,因此在实际的运用中NMOS要比PMOS要更常见些。

MOS管工作原理

增强型MOS管的漏极D和源极S两者之间有两个背对背的PN结。当栅-源电压VGS=0时,即便再加上漏-源电压VDS,总有个PN结处在反偏的状态,漏-源极间并没有导电沟道(并没有电流流过),因此这时候漏极电流ID=0。

这时若在栅-源极间再加正向电压,即VGS>0,则栅极和硅衬底两者之间的SiO2绝缘层中便产生1个栅极对准P型硅衬底的电场,因为氧化物层是绝缘性的,栅极所加电压VGS不能产生电流,氧化物层的两侧就产生了1个电容,VGS等效电路是对这一个电容(电容器)充电,并产生1个电场,伴随着VGS慢慢上升,受栅极正电压的吸引,在这个电容(电容器)的另一侧就集聚大量的电子并产生了1个从漏极到源极的N型导电沟道,当VGS超过管子的开启电压VT(一般约为2V)时,N沟道管刚开始导通,产生漏极电流ID,我们把刚开始产生沟道时的栅-源极电压称为开启电压,一般用VT表示。操控栅极电压VGS的大小转变了电场的强与弱,就可以实现操控漏极电流ID的大小的效果,这也是MOS管用电场来操控电流的1个重要特点,因此也将之称为场效应管。

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