5.1 金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管

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金属-氧化物半导体场效应晶体管 MOSFET 各参数检测标准名称及编号

金属-氧化物半导体场效应晶体管 MOSFET 各参数检测标准名称及编号
检测对象
序号
1
2
3
4
5
6
7
金属-氧化物半导
8
体场效应晶体管
MOSFET 9
10 11 12 13 14
15
项目/参数名称
检测标准（方法）名称及编号（含年号）
漏源间反向击穿电压
MIL-STD-750F:2012 方法3407.1 GJB128A-1997 方法3407
MIL-STD-750F:20Hale Waihona Puke 2 方法3473.1栅极电荷
MIL-STD-750F:2012 方法3471.3
单脉冲雪崩能量
MIL-STD-750F:2012 方法3470.2
栅极串联等效电阻
JESD24-11:2002
稳态热阻
MIL-STD-750F:2012 方法3161.1 GJB128A-1997 方法3161
通态电压
MIL-STD-750F:2012 方法3405.1
通态电阻
MIL-STD-750F:2012 方法3421.1
阈值电压
MIL-STD-750F:2012 方法 3404
漏极反向电流
MIL-STD-750F:2012 方法3415.1
栅极漏电流
MIL-STD-750F:2012 方法3411.1
体二极管压降
MIL-STD-750F:2012 方法 4011.4
跨导
MIL-STD-750F:2012 方法3475.2
开关时间
MIL-STD-750F:2012 方法3472.2 GJB128A-1997 方法3472

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。

CH5n2

5.5 各种放大器件电路性能比较
组态对应关系：组态对应关系： BJT CE CC CB BJT CE：：
β ⋅ ( Rc || RL ) − rbe
电压增益：电压增益：
FET CS CD CG FET CS：： CD：： − g m ( Rd || RL )
g m ( R || RL ) 1 + g m ( R || RL )
漏源间加电压V ③漏源间加电压 DS = 8V VGS与 ID呈线性关系
|VP|
， vDS(V) VGS ≠0，
预夹断的条件, 预夹断的条件,VGD=VGS-VDS =VP
5.3.2 JFET的特性曲线及参数的特性曲线及参数
1. 输出特性
iD = f (v DS ) vGS = const.
(VP≤vGS≤0)
（２）输入电阻
Ri ≈ Rg3 + ( Rg1 // Rg2 )
（３）输出电阻
Ro ≈ Rd
例题
共漏极放大电路如图示。例2 共漏极放大电路如图示。试求中频电压增益、试求中频电压增益、输入电阻和输出电阻。出电阻。解： 1）小信号模型（（2）中频电压增益）
vi = v gs+ g m v gs ( R // RL )= v gs [1 + g m ( R // RL )] v o = g m v gs ( R // RL )
夹断电压V ① 夹断电压 P ： VDS=10V，ID=50µA 对应的 VGS ， µ
饱和漏极电流I ② 饱和漏极电流 DSS：在VGS = 0，VDS = 10V时。，时直流输入电阻R ③ 直流输入电阻 GS：反偏时反偏时R 约大于 6Ω。约大于10 。

mos管的vgs正负电压 -回复

mos管的vgs正负电压-回复MOS管的Vgs正负电压是指金属-氧化物-半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，简称MOSFET）的栅极-源极电压。

这一参数在MOSFET的工作中非常重要，它决定了MOS管的导通或截止状态，从而影响整个电路的性能和功能。

首先，我们需要了解MOS管的结构和工作原理。

MOS管由一块绝缘型半导体材料（通常是硅）构成，其内部分为源极、漏极和栅极三个区域。

栅极被氧化层和金属层所覆盖，形成金属-氧化物-半导体结构。

这一结构能够改变半导体中的电荷分布，从而控制源极和漏极之间的电流流动。

当栅极与源极之间加入一定的电压时，栅极和源极之间的电场会改变半导体中的电荷分布情况。

当Vgs为正电压时，栅极电场将吸引半导体区域中的电子向栅极移动，形成一个电子富集区。

这使得源极和漏极之间的沟道电荷密度增加，从而导致漏极电流的增加，MOS管进入导通状态。

相反，当Vgs为负电压时，栅极电场将使半导体区域中的电子被吸引到远离栅极的位置，形成一个电子亏损区。

这减少了源极和漏极之间的沟道电荷密度，导致漏极电流减小，最终导致MOS管截止。

因此，Vgs的正负电压决定了MOS管的导通与截止状态。

具体来说，当Vgs大于或等于一个特定的临界电压（临界电压通常称为门限电压，Vth），MOS管处于导通状态；当Vgs小于临界电压时，MOS管处于截止状态。

根据不同的MOSFET类型，临界电压的数值和性质可能会有所不同。

例如，N沟道MOS（nMOS）FET的门限电压通常为负数，而P沟道MOS （pMOS）FET的门限电压通常为正数。

这意味着，对于nMOS来说，Vgs需要为正电压才能使MOS管导通；而对于pMOS来说，Vgs需要为负电压才能使MOS管导通。

需要注意的是，过大的正或负Vgs电压可能引起MOS管的击穿现象，导致器件损坏。

因此，在使用MOS管时，我们需要根据具体的电器设计要求和MOS管的规格手册，选择适当的Vgs电压范围，并使用保护电路（如电阻、稳压器等）防止击穿现象的发生。

金属-氧化物-半导体场效应管

MOS：使SiO2绝缘层击穿的电压
场效应管的主要参数
7. 低频跨导gm ：反映了栅源压对漏极电流的控制作用。
gm
diD dvGS
VDS C
8. 输出电阻rds 9. 极间电容
rds
dvDS diD
VGS C
Cgs—栅极与源极间电容 Cgd —栅极与漏极间电容 Csd —源极与漏极间电容
反型层
开始时无导电沟道，当在VGSVT时才形成沟道,这种类型的管子称为增强型MOS管
另一方面，漏源电压VDS对漏极电流ID的控制作增强型MOS管
用
当VGS＞VT，且固定为某一值时，来分析漏源
电压VDS的不同变化对导电沟道和漏极电流ID的影
响。VDS=VDG＋VGS
=－VGD＋VGS VGD=VGS－VDS
基体—半导体因此称之为MOS管
由于栅极与源极、漏极之间均无电接触，故称绝缘栅极。
箭头方向由P（衬底）衬底B 指向N（沟道）
二、N沟道增强型MOS场效应管工作原理
增强型MOS管
一方面
当VGS=0V时，漏源之间相当两个背靠背的PN结，无论VDS 之间加什么电压都不会在D、S间形成电流iD，即iD≈0.
+++++++
•• •• •• •• •• •• •• •• ••
耗尽型MOS管
二、N沟道耗尽型MOS场应管工作原
理
当VGS=0时，VDS加正向电压，产生漏极电流iD,此时的漏极电流称为漏极饱和电流，用IDSS表示。
iD(mA)
当VGS＞0时,将使iD进一步增加。
当VGS＜0时，随着VGS的减小漏
当VDS增加到VGDVT时，

MOS管--金属氧化物半导体型场效应管

MOS管--金属氧化物半导体型场效应管MOS管--金属氧化物半导体型场效应管MOS管，即金属氧化物半导体型场效应管，属于场效应管中的绝缘栅型。

因此，MOS管有时被称为绝缘栅场效应管。

在一般电子电路中，MOS管通常被用于放大电路或开关电路。

主要分为N沟道场效应管、P沟道场效应管两种构造。

图1图2图1：A 、B分别是它的结构图和代表符号；图2： A 、B分别是P沟道MOS管道结构图和代表符号。

MOS管的工作原理：图3是N沟道MOS管工作原理图.从图3-A可以看出，增强型MOS管的漏极D和源极S之间有两个背靠背的PN结。

当栅-源电压VGS=0时，即使加上漏-源电压VDS，总有一个PN结处于反偏状态，漏-源极间没有导电沟道（没有电流流过），所以这时漏极电流ID=0。

在栅-源极间加上正向电压，图3-B所示，即VGS＞0，则栅极和硅衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个栅极指向P型硅衬底的电场，由于氧化物层是绝缘的，栅极所加电压VGS无法形成电流，氧化物层的两边就形成了一个电容，VGS等效是对这个电容充电，并形成一个电场，随着VGS逐渐升高，受栅极正电压的吸引，在这个电容的另一边就聚集大量的电子并形成了一个从漏极到源极的N型导电沟道，当VGS大于管子的开启电压VT（一般约为 2V）时，N沟道管开始导通，形成漏极电流ID，我们把开始形成沟道时的栅-源极电压称为开启电压，一般用VT表示。

控制栅极电压VGS的大小改变了电场的强弱，就可以达到控制漏极电流ID的大小的目的，这也是MOS管用电场来控制电流的一个重要特点，所以也称之为场效应管。

MOS管的特性（图解）:1） MOS管是一个由改变电压来控制电流的器件，所以是电压器件。

2） MOS管道输入特性为容性特性，所以输入阻抗极高。

图4-A N沟道MOS管符号图图4-B N沟道MOS管电压极性及衬底连接图5-A P沟道MOS管符号图图5-B P沟道MOS管电压极性及衬底连接类别产品名称关键词光敏/光电三极管通用三极管半导体三极管NPN型三极管/PNP型三极管双极型开关三极管达林顿管NPN+NPN连接达林顿管PNP+PNP连接达林顿管NPN+PNP连接达林顿管PNP+NPN连接达林顿管同/异极型达林顿三极管数字晶体管状态转换三极管或带阻晶体管功率晶体管3.1～3.4GHz-45W硅微波脉冲功率晶体管其他三极管有机半导体薄膜三极管光电池氧化亚铜光电池同质结/肖特基结/异质结的氧化铜电池硒光电池金属-半导体光电池硅光电池（单晶/多晶）多晶硅光电池阵硫化镉光电池硫化镉太阳能电池GaAs砷化镓光电池砷化镓聚光/太阳能电池光电光电耦合器件开关元件光电耦合器（光耦）光电隔离器/光耦开关元件控硅（晶闸管）光电二极管/光敏三极管/光敏三极管一体化红外遥控接收头带铁壳屏蔽罩接收头OPIC(OPtical IC)贴片接收头IC倒焊双球贴片接收头塑封红外接收头塑封一体化红外线接收头红外（LED）发光管红外发射管IR/红外接收管PD/PT/红外线接收头IRM/红外线发射管接收管/光纤接收器HPN-10/100/1000M自适应快/槽网管型光纤收发器嵌入式SNMP可网管光纤收发器防雷光纤收发器集成波分复用光纤收发器一光四电光纤收发器_1光4/LED发光二极管(指示灯)//LED照明灯/ LED数码管/导光柱及其配件/OLED显示模块单色液晶显示模块LED背光单色液晶显示模块TFT彩色液晶显示模块VRAM型彩色液晶显示模块光电收发器光敏接收管红外发射或光敏接收二极管红外接收头抗干扰的红外接收头红外发射管红外发光二极管(IRED)光纤收发头光纤发射接收头传感器光电传感器（槽型开关）红外反射式光电传感器霍尔传感器/声波传感器单模光纤声波传感器气敏传感器掺杂纳米SnO2/ 金属氧化物半导体气敏传感器气敏传感器（压力传感器）半导体陶瓷型薄膜气敏传感器热释电红外传感器（PIR)薄膜式热释电红外传感器温度-湿度传感器光纤Bragg湿度传感器(PFBG)环境光传感器ALS高精度环境光传感器芯片XD3072颜色传感器RGB颜色传感器叶绿素仪距离传感器非接触距离/激光传感器其他传感器无线传感器场效应管(MosFET)N沟道场效应管InP反型n沟道场效应管P沟道场效应管环形栅绝缘体上锗P沟道场效应管双N-双P沟道MOS管/IGBT管-IGBT模块IGBT硅片的IGBT模块其他场效应管有机/聚合物场效应管电感器薄膜电感器/新型无芯PCB平面电感器电阻器NTC热敏/低压压敏电阻器电容器超级电容器炭电极材料其他贴片钽电容固体贴片钽电容LED显示器件贴片式户外全彩LED显示屏用途的显示器件连接器，接插件/压电晶体频率元件(晶振）/保护器件(TVS_ ESD)/继电器relay电磁继电器/固体继电器整流器（整流管）/光电开关ITR/。

模拟电子技术康华光

CH5 场效应管放大电路
（1）输出特性及大信号特性方程
iD f (vDS ) vGSconst.
② 可变电阻区 vDS≤（vGS－VT）
iD Kn [2(vGS VT ) vDS vD2 S ]
由于vDS较小，可近似为
iD 2Kn (vGS VT ) vDS
rdso
dvDS diD
vGS 常数
场效应管的特点：
具有输入阻抗高、热稳定性好、噪声低、抗辐射能力强、制造工艺简单等优点。兼有体积小、重量轻、耗电省寿命长等特点。
场效应管的工作原理：
将控制电压转换为漏极电流——互导放大器件。
场效应管的分类：
FET 场效应管
MOSFET (IGFET) 绝缘栅型
JFET 结型
CH5 场效应管放大电路
解：VGSQ
Rg2 Rg1 Rg2
VDD
40 60 40
5V
2V
假设工作在饱和区
IDQ Kn (VGS VT )2 (0.2)(2 1)2 mA 0.2mA
VDSQ VDD IDRd [5 (0.2)(15)]V 2V
满足 VDS (VGS VT ) 假设成立，结果即为所求。
iD Kn (vGS VT )2
KnVT2
(
vG S VT
1)2
I DO (
vG S VT
1)2
IDO KnVT2 是vGS＝2VT时的iD
CH5 场效应管放大电路
3. V-I 特性曲线及大信号特性方程
（2）转移特性
iD f (vGS) vDS const.
iD
IDO
(
vG S VT
1)2
当vDS增加到使vGD=VT 时，在紧靠漏极处出现预夹断。

电子电工学——模拟电子技术第五章场效应管放大电路

1. 最大漏极电流IDM
场效应管正常工作时漏极电流的上限值。
2. 最大耗散功率PDM
由场效应管允许的温升决定。
3. 最大漏源电压V(BR)DS 当漏极电流ID 急剧上升产生雪崩击穿时的vDS值。
4. 最大栅源电压V(BR)GS
是指栅源间反向电流开始急剧上升时的vGS值。
5.2 MOSFET放大电路
场效应管是电压控制器件，改变栅源电压vGS的大小，就可以控制漏极电流iD，因此，场效应管和BJT一样能实现信号的控制用场效应管也可以组成放大电路。
场效应管放大电路也有三种组态，即共源极、共栅极和共漏极电路。
由于场效应管具有输入阻抗高等特点，其电路的某些性能指标优于三极管放大电路。最后我们可以通过比较来总结如何根据需要来选择BJT还
vGS＜0沟道变窄，在vDS作用下，iD 减小。vGS=VP(夹断电压，截止电压）时，iD=0 。
可以在正或负的栅源电压下工作，
基本无栅流。
2.特性曲线与特性方程
在可变电阻区 iD
Kn
2vGS
VP vDS
v
2 DS
在饱和区iD
I DSS 1
vGS VP
2
I DSS KnVP2称为饱和漏极电流
4. 直流输入电阻RGS
输入电阻很高。一般在107以上。
二、交流参数
1. 低频互导gm 用以描述栅源电压VGS对漏极电流ID的控制作用。
gm
iD vGS
VDS 常数
2. 输出电阻 rds 说明VDS对ID的影响。
rds
vDS iD
VGS 常数
3. 极间电容
极间电容愈小，则管子的高频性能愈好。
三、极限参数
D iD = 0

MOS管(新)分析

27
例.如图，设VT=1V, Kn=500μA/V2 , VDD=5V, -VSS=-5V, Rd=10K,
R=0.5K, Id=0.5mA 。若流过Rg1, Rg2的电流是ID的1/10，试确定
Rg1, Rg2的值。
VDD
解.作出直流通路，并设MOS工作在饱和区，则由：
2

Rg 2 200
IDSS mA
<0.35
<1.2 6～11 0.35～1.2 0.3～1
VRDS V
>20 >20 >20 >12
VRGS V
>20 >20 >20 >25 -25
VP
gm
V mA/ V
-4
≥2
-4
≥3
-5.5 ≥8
-4
≥2
fM MHz 300
90
1000
5.2 MOSFET放大电路
5.2.1 MOSFET放大电路
工作于可变电阻区的ID： ID 2Kn (VGS VT )vDS
25
5.2 MOSFET放大电路 5.2.2 带源极电阻的NMOS共源极放大电路（1）直流通路
VGS VG VS
Rg1

Rg 2
Rg1 Rg 2
(VDD
VSS
)
VSS

(IDR
VSS
由V-I特性估算 gm
gm

diD dvGS
vDS
[Kn (vGS VT )2 ]
vGS
vDS
2Kn (vGS
VT )
因为 iD Kn (vGS VT )2

mos管的工作区间_解释说明

mos管的工作区间解释说明1. 引言1.1 概述引言部分将介绍本篇长文的主题，即"MOS管的工作区间"。

MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）作为一种常见的半导体器件，广泛应用于集成电路和功率放大电路中。

它具有结构简单、功耗低、速度快等特点，在现代电子技术领域中起着非常重要的作用。

1.2 文章结构在本篇长文中，将详细探讨工作区间对MOS管性能的影响以及参数优化方法。

具体而言，我们将从以下几个角度进行论述：- 工作区间的定义与意义：我们首先会明确工作区间的概念，并探讨其在MOS 管中的重要性和应用领域。

- MOS管的工作原理与特点：接下来，我们将介绍MOS管的基本结构和组成部分，并阐述其工作原理和特点。

- 工作区间对MOS管性能的影响及参数优化方法：然后，我们将深入研究工作区间对MOS管电流特性、传导能力、噪声和非线性特性等方面的影响，并介绍相应的参数优化方法。

- 结论与展望：最后，我们将总结工作区间对MOS管性能的重要性和影响程度，并展望未来MOS管工作区间研究的方向和发展趋势。

1.3 目的本文的目的在于全面深入地探讨MOS管的工作区间，旨在帮助读者更好地理解MOS管的特性和优化方法。

通过对工作区间的研究，可以为电子工程师提供指导，并推动MOS管技术在不同领域中的应用和发展。

同时，我们也希望促进相关研究者对工作区间问题进行进一步探索，为未来的技术革新提供支持与启示。

2. 工作区间的定义与意义2.1 工作区间的定义工作区间是指MOS管在正常工作状态下可靠地保持其特定功能和性能的电压范围。

它表示了MOS管在这个电压范围内可以正常工作并满足设计要求。

每种类型的MOS管都有其特定的工作区间，包括门源电压、漏源电压和体源电压等。

2.2 工作区间的重要性工作区间对于MOS管的正常运行和可靠性非常关键。

只有在正确的工作区间内，MOS管才能发挥出最佳的性能表现，并实现预期设计指标。

第14讲 MOS管放大电路

一、直流参数 1. 开启电压VT （增强型参数） 2. 夹断电压VP （耗尽型参数） 3. 饱和漏电流IDSS （耗尽型参数）
4. 直流输入电阻RGS （109Ω～1015Ω ）
二、交流参数 1. 输出电阻rds
vDS rds i D
VGS
NMOS增强型 rds [K n ( vGS
1 VT ) ] i D
2. 工作原理
（2）vDS对沟道的控制作用
预夹断后，vDS 夹断区延长沟道电阻 ID基本不变
2. 工作原理
（3） vDS和vGS同时作用时
vDS一定，vGS变化时给定一个vGS ，就有一条不同的 iD – vDS 曲线。
3. V-I 特性曲线及大信号特性方程
① 截止区
当vGS ＜VT 时，导电沟道尚
例：设Rg1=60k，Rg2=40k，Rd=15k， VDD=5V， VT=1V， Kn 0.2mA / V 2 试计算电路的静态漏极电流IDQ和漏源
电压VDSQ 。
解： VGSQ
Rg2 VDD 40 5V 2V Rg1 Rg2 60 40
s
Ri Rg1 // Rg2
增益较低
Ro Rd
很高
vo v o v i Ri Avs Av vS v i v S Ri RS
3. 小信号模型分析（2）放大电路分析（例5.2.6）
( g m vgs )( R // rds ) vo Av vi vgs g m vgs ( R // rds )
1. 直流偏置及静态工作点的计算
（2）带源极电阻的NMOS共源极放大电路
VGS VG VS
[ Rg2 Rg1 Rg2 (VDD VSS ) VSS ]

mos管的构造

mos管的构造摘要：1.MOS 管的定义与结构2.MOS 管的工作原理3.MOS 管的种类与应用正文：一、MOS 管的定义与结构MOS 管，全称为金属- 氧化物- 半导体场效应管（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor），是一种半导体器件。

它主要由n 型或p 型半导体的基片、源极、漏极和栅极组成。

其中，基片为p 型或n 型半导体，源极和漏极也分别为p 型和n 型半导体，栅极通常由金属材料制成。

在基片和栅极之间有一层绝缘层，通常为氧化铝或氮化硅等，起到隔离电子的作用。

二、MOS 管的工作原理MOS 管的工作原理主要基于半导体的场效应。

当栅极施加正向电压时，栅极和源极之间的绝缘层上会形成一个正向电场。

这个电场可以吸引源极处的电子，使其向栅极方向运动。

如果这个电子流足够大，就会形成一个电流，从而导致MOS 管的导通。

反之，当栅极施加负向电压时，就会形成一个反向电场，使得源极处的电子受到抑制，从而减小电流，使MOS 管处于截止状态。

三、MOS 管的种类与应用根据栅极材料的不同，MOS 管可以分为两种：nMOS 管和pMOS 管。

nMOS 管的栅极材料为p 型半导体，如硼；pMOS 管的栅极材料为n 型半导体，如磷。

这两种MOS 管具有不同的特性，可以满足不同电路的需求。

MOS 管广泛应用于各种电子设备和电路中，如放大器、开关、振荡器等。

其优点在于具有高输入阻抗、低噪声、低失真、大信号增益等特性，因此在模拟电路和数字电路中都有很好的表现。

同时，MOS 管的功耗较低，可以降低设备的能耗，提高其工作效率。

综上所述，MOS 管作为一种重要的半导体器件，具有广泛的应用前景。

功率MOSFET的介绍

功率MOSFET的介绍功率MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管）是一种常用的功率开关器件。

它由表面效应管（Surface Effect Transistor，SET）发展而来，具有高速开关、低导通电阻和低开关损耗的特点。

在各种功率电子应用中，功率MOSFET广泛应用于交流-直流变换、直流-交流变换、电源管理、电机驱动和功率放大等领域。

接下来，本文将详细介绍功率MOSFET的原理、结构、特性和应用。

1.原理：功率MOSFET基于MOS结构，由P型或N型掺杂的硅衬底、n型沟道层、P型或N型源极和漏极组成。

当施加在门极上的电压大于阈值电压时，沟道中形成导电通道，电子在沟道中流动，形成导通状态；当门极电压小于阈值电压时，沟道消失，功率MOSFET处于截止状态。

由于电子在沟道中的运动受电场控制，因此功率MOSFET的导通沟道可以迅速切换，从而实现高速开关。

2.结构：-垂直结构：通道与硅衬底垂直排列，适用于大功率应用。

常见的垂直结构包括VMOS、DMOS和UMOS等。

垂直MOSFET的优点是能够承受较高的电压和电流，但由于通道长度较长，导致导通电阻较大。

-横向结构：通道与硅衬底平行排列，适用于低功率应用。

常见的横向结构包括LDMOS、VDMOS等。

横向MOSFET的优点是导通电阻较低，但承受的电流和电压较小。

3.特性：-导通电阻：功率MOSFET的导通电阻直接影响能量损耗和效率。

导通电阻较低的功率MOSFET能够降低损耗和提高效率，适用于高速开关应用。

-开关损耗：功率MOSFET的开关损耗包括导通损耗和开关损耗。

导通损耗是由于导通状态下的功耗，开关损耗是由于开关过程中的电压和电流转换引起的。

降低开关损耗可以提高功率MOSFET的效率。

-漏极电流：漏极电流是在截止状态下传导到漏极的电流，也称为阈下漏电流。

漏极电流的大小与功率MOSFET的质量和制造工艺相关，对设备的功耗和效率有重要影响。

常用低压mos管_概述说明以及解释

常用低压mos管概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代电子设备中，低压MOS管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）作为一种重要的器件，广泛应用于各种电路中。

低压MOS管具有特殊的结构和工作原理，可以在低压下实现高速开关和放大功能。

本文将对常用低压MOS管进行概述说明和解释，旨在帮助读者更好地了解它们的特点、工作原理以及在电路中的应用场景。

1.2 文章结构本文共分为五个主要部分。

首先，在引言部分我们将对本文进行概括性介绍，并明确文章结构。

其次，在第二部分中，我们将详细讨论常用低压MOS管的特点，包括定义和作用、分类及特点以及应用场景。

第三部分将深入介绍低压MOS管的工作原理与结构，并进行相关特点分析。

接下来，在第四部分中，我们将列举并解决常见问题，并分享实践经验以防止未来出现类似问题。

最后，在第五部分中，我们将总结低压MOS管的重要性和应用前景，并展望技术发展方向和挑战，并给出对读者的建议和启示。

1.3 目的本文的目的是帮助读者全面理解和掌握常用低压MOS管的相关知识。

通过深入讲解低压MOS管的特点、工作原理及其在电路中的应用场景，读者将能够更好地应用和选择合适的低压MOS管，从而提高电路设计和性能。

同时，本文也旨在引发对低压MOS管技术发展方向和挑战的思考，为相关领域的研究和创新提供指导与启示。

通过本文，希望读者能够深入了解低压MOS管，并在实践中取得更好的成果。

2. 常用低压mos管的特点2.1 低压MOS管的定义和作用低压MOS管是一种常用的场效应晶体管，其主要作用是在电路中作为开关或放大器使用。

它具有低阻抗、高输入电阻和高输出电容等特点。

2.2 常见的低压MOS管分类及特点常见的低压MOS管可以根据其功率级别分为小功率MOS管和中功率MOS管。

小功率MOS管通常工作在数十毫安到几安的电流范围内，适用于低功率应用场景。

中功率MOS管则能承受更高电流，可在几安到数十安之间进行工作。

MOS管

mos管是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管。

或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。

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。

场效应管的名字也来源于它的输入端（称为gate）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。

编辑本段详细介绍首先考察一个更简单的器件－MOS电容－能更好的理解MOS管。

这个器件有两个电极，一个是金属，另一个是extrinsic silicon，他们之间由一薄层二氧化硅分隔开。

金属极就是GATE，而半导体端就是backgate或者body。

他们之间的绝缘氧化层称为gate dielectric。

图示中的器件有一个轻掺杂P型硅做成的backgate。

这个MOS 电容的电特性能通过把backgate 接地，gate接不同的电压来说明。

MOS电容的GATE电位是0V。

金属GATE 和半导体BACKGATE在WORK FUNCTION上的差异在电介质上产生了一个小电场。

在器件中，这个电场使金属极带轻微的正电位，P型硅负电位。

这个电场把硅中底层的电子吸引到表面来，它同时把空穴排斥出表面。

这个电场太弱了，所以载流子浓度的变化非常小，对器件整体的特性影响也非常小。

当MOS电容的GATE相对于BACKGATE正偏置时发生的情况。

MOS管工作原理讲解

法。
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场效应管分类：
FET 场效应管
JFET 结型
MOSFET (IGFET) 绝缘栅型
N沟道（耗尽型）
P沟道
增强型
N沟道 P沟道
耗尽型
N沟道 P沟道
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5.1 金属－氧化物－半导体（MOS）场效应管
MOSFET简称MOS管，它有N沟道和P沟道之分，其中每一类又可分为增强型和耗尽型两种。
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SG D
P
P
N
D
G S
P 沟道增强型
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SG D
P
P
N
予埋了导电沟道
整理ppt
D
G S
P 沟道耗尽型
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2．工作原理
JFET是利用PN结反向电压对耗尽层厚度的控制，来改变导电沟道的宽窄，从而控制漏极电流的大小。而MOSFET则是利用栅源电压的大小，来改变半导体表面感生电荷的多少，从而控制漏极电流的大小。
击穿区
UGS=5V 4V
-3V
3V
-5V
0
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U DS
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3．特性曲线（增强型N沟道MOS管）
转移特性曲线
ID
在恒流区（线性
放大区，即VGS＞
VT时有：
iD
ID0
vGS VP
2 1
0 VT
UGS
ID0是vGS=2VT时的iD值。
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4．参数 P210表5.1.1列出了MOSFET的主要参数。
5 场效应管放大电路
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5.1 金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管 5.2 MOSFET放大电路 5.3 结型场效应管(JFET) *5.4 砷化镓金属-半导体场效应管 5.5 各种放大器件电路性能比较