DMOS场效应晶体管简介

EMOS场效应晶体管简介
金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）是微处理器和半导体存储器这样一类超大规模集成电路中最重要的器件。

它正在成为一种重要的功率器件。

在20世纪30年代初期，Lilienfeld和Heil首次提出表面场效应晶体管的原理。

随后，在40年代末，Shockley和Pearson对其进行了研究。

1960年，Ligenza和Spitzer采用热氧化法制造出第一个器件级Si-SiO2MOS结构。

采用这种MOS系统制造出基本MOSFET器件是由Atalla提出的。

随后，在1960年，Kahng和Atalla制造出了第一只MOSFET。

Ihantola和Moll,Sah,Hofstein,Heiman等人完成了器件基本特性的早起研究。

场效应晶体管是一种在相应区域的多数载流子参与导电，少数载流子形成沟道的单极型晶体管，目前按工作方式主要有增强型场效应晶体管（以下简称EMOSFET）和耗尽型（DMOSFET）两种。

EMOSFET(Enhancement Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)的工作原理示意图如下：
图中是一种NPN型，可以看出EMOS是一种高度对称的半导体，而且它是在P型半导体上生成一层SiO2薄膜绝缘层并扩散两个重掺杂的N型区（图中N+区），从N 型区引出电极，在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极。

S(Source)G(Gate)D(Drain)分别代表源极、栅极、漏极。

利用场效应，即在栅极上加一个正电压，通过栅极与P衬底的电容作用，形成一个垂直电场，排斥空穴，形成空穴的耗尽层，吸引电子，并形成一个导通两个N型区的通道，即沟道。

所施加的电压有一个最小值，大于这个最小值才会吸引足够多的电子形成沟道，如图（a）。

在漏极电压一定的情况下，栅极电压与漏极电流的关系曲线
大致如图：
更详细的计算参见教材P228-P231。

形成沟道后，若在漏极施加一个正电压，就会产生电流I D。

随着漏电压的增加，靠近漏端的电荷被沟道电势减小，沟道状态如图（b）,再增加漏电压时，漏电流基本上保持恒定，沟道状态如图（c）。

漏极输出曲线如图：
更详细的计算参见教材P231-P234。

MOSFET是一个输入电阻无限大的理想跨导放大器和恒流源。

由于EMOSFET的输入电阻很大，很适合做微量信号的探测器，有报道称市售的MOSFET能够用于测量 X 射线剂量的相对值，能够构建成适合于医疗临床上使用的 X 射线探测器。