MOS晶体管电学特性测量毕业论文,绝对精品
功率场效应晶体管MOSFET特性试验研究及仿真 - 副本
3、纯电阻及阻感负载时，MOSFET开关特性的测试研究；
二、基本要求
1、学功率场效应晶体管MOSFET的有关参数的测定方法和工作原理，设计实验步骤，做线路搭接并进行实验研究。
2、实验数据整理、绘制曲线，对实验结果和理论结果进行对比分析。
3、使用MATLAB软件对各主电路进行仿真。
放大原理和主要参数辅以实验来化解和提高学习效率是研究场效应管行之有效的方法。但由于目前MOS场效应管的实验装置普遍存在弊端，即实验装置没有充分考虑到场效应管易损的因素，即实验者误操作、带电连接电路，造成实验中场效应管大量损坏，导致实验不能顺利完成，乃至正常开展。经调查，目前高校开展MOS场效应管测试实验的较少，无法深入甚至放弃。
场效应管是一种电压控制半导体器件，应用非常广泛。目前与我们的日常生活高度相关，如现代电子计算机、超大规模成电路、数码相机、开关电源、控制电路、液晶电视、数码音响、热释电传感器等就是以场效应管为基本器件构成和发展起来的。
MOS场效应管由于特殊的结构和工艺，其栅极与导电沟道没有电接触，即绝缘的，故它的输入电阻很高，可达109Ω以上，工作时几乎栅极不取电流，又栅-源极间电容非常小，极易受外界电磁场或静电的感应而带电，而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压（U=Q/C），将管子损坏。通俗地说，MOS场效应管比较“娇气”。因此MOS场效应管出厂时各管脚都绞合在一起，或装在金属箔内，使G极与S极呈等电位，防止积累静电荷。管子不用时，全部引线也应短接。在测量时应格外小心，并采取相应的防静电感措施。
1、当需要进入实验室做毕设实验研究时，一定要遵守实验室学生守则。
2、不准在实验室内吸烟，喧哗、打闹等。不准在实验室内吃零食。
3、要爱护设备、仪器、仪表，轻拿轻放。旋钮使用不要用力过猛，防止机械性损坏；不要超量程扭动，以确保仪器、仪表等的完好和安全使用。
「分享」MOS场效应管工作原理及MOS管测试
「分享」MOS场效应管工作原理及MOS管测试1、MOS管的构造在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的N+区，并用金属铝引出两个电极，分别作为漏极D和源极S。
然后在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅（Si02）绝缘层膜，在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极，作为栅极G。
这就构成了一个N沟道（NPN型）增强型MOS管。
显然它的栅极和其它电极间是绝缘的。
图1-1所示 A 、B分别是它的结构图和代表符号。
同用上述相同的方法在一块掺杂浓度较低的N型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区，及上述相同的栅极制作过程，就制成为一个P沟道（PNP型）增强型MOS管。
下图所示分别是N沟道和P沟道MOS管道结构图和代表符号。
2、MOS管的特性上述MOS管的工作原理中可以看出，MOS管的栅极G和源极S 之间是绝缘的，由于Sio2绝缘层的存在，在栅极G和源极S之间等效是一个电容存在，电压VGS产生电场从而导致源极-漏极电流的产生。
此时的栅极电压VGS决定了漏极电流的大小，控制栅极电压VGS的大小就可以控制漏极电流ID的大小。
这就可以得出如下结论：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。
3、MOS管的电压极性和符号规则上图是N沟道MOS管的符号，图中D是漏极，S是源极，G是栅极，中间的箭头表示衬底，如果箭头向里表示是N沟道的MOS管，箭头向外表示是P沟道的MOS管在实际MOS管生产的过程中衬底在出厂前就和源极连接，所以在符号的规则中；表示衬底的箭头也必须和源极相连接，以区别漏极和源极。
上图是P沟道MOS管的符号。
MOS管应用电压的极性和我们普通的晶体三极管相同，N沟道的类似NPN晶体三极管，漏极D接正极，源极S接负极，栅极G正电压时导电沟道建立，N沟道MOS管开始工作。
多功能晶体管测试仪毕设论文
摘要晶体管的出现在电子器件的历史上具有划时代的意义，在当今社会的重要性更是不容忽略，它实际上是所有现代电器的关键活动元件。
因而研究测量其参数的测试仪器的具有重大的意义。
在分析传统XJ4810 型晶体管特性图示仪的电路结构和功能实现的基础上，结合模拟和数字电子技术的特点，确立了整个系统构成。
本系统以凌阳16位单片机SPCE061A 为核心，其内部集成了两路10位DA和7通道的AD，用一路DA输出作为压控电压源的输入端，压控电压源的输出端作为集电极电压的控制端；另一路DA则作为压控恒流源的输入端，压控恒流源的输出端则作为基极的电流控制端。
用其中的两路AD分别采样基极和集电极电压，采样结果送CPU处理后再送液晶显示器显示。
系统采用的液晶显示器是LCM12664ZK点阵图形液晶模块，显示效果好。
系统软件采用C语言在凌阳单片机集成开发环境μ’nSP™ IDE 2.0.0上编程，利用模块化的程序设计方法编写系统各模块程序，使整个系统性能稳定，易于扩展。
本系统的压控恒流源和压控电压源都是采用运放构成，电路简单，精度能满足设计要求。
经测定恒流源的输出范围为±100uA，误差为±0.5uA；电压源的输出范围±10V, 误差为±0.02V。
本测试系统目前能够完成三极管管型和极性判别、输入、输出特性曲线、放大倍数等参数以及二极管一些参数的测定。
它具有功能稳定，精确度较高，易于功能扩展等特点。
关键词：SPCE061A；LCM12864ZK；晶体管参数；压控恒流源；压控电压源AbstractThe appearance of transistor has an epochal impact on the history of electronic element, and its significance could not ignore as the active component of all most of electronic devices. So, taking a research on the transistor tester for measuring its parameter has great importance.Based on the analysis of general configuration and working principle the tradition instrument XJ4810, combined with the analog and digital electronic technology, we ascertain the system’s structure. This system bases on SPCE061A, which contains two DAC and seven ADC, one DAC is used as the input of VCVS(V oltage Controlled V oltage Source), which output is used to control the voltage of collector. The other DAC is used as the input of VCCS(V oltage Controlled Current Source), which output is used to control the current of base. The two of seven ADC are used to sample the voltage of collector and base respectively, and the result is send to the display after processing of processor. This system used LCM12864ZK as the display, which has nice display effect. This system software is developed on Integrated Development Environment μ’nSP™ 2.0.0 using C langue, and we utilize the modularization method of program design to make the system stable function and to be pronged to other function.This system’s VCCS and VCVS are both compose of amplifier. The circuit is simple, and the precision can meet the demands of design. The result of experiments proves that the range of output current of VCCS is from -100uA to +100uA, the error is ±2.0uA and the range of output voltage of VCVS is from -10V to +10V, and the error is ±0.05V.The system can measure the type and polarity, the input characteristic curve, the output characteristic curve, and amplification of transistor parameter and diodes. It has the stable function and high accuracy. It is easy to be expanded its function.Key words：SPCE061A;LCM12864ZK;Transistor Parameter ;VCCS;VCVS目录引言 (1)1 设计任务及要求 (1)2 设计方案比较与论证 (1)2.1 系统构架比较 (2)2.2 显示方案比较 (2)2.3 受控源 (3)2.3.1受控源选择 (3)2.3.2电流源 (4)2.3.3电压源 (4)2.4 调理模块 (5)3 硬件电路设计 (5)3.1 凌阳16位单片机SPCE061A简介 (5)3.1.1SPCE061A单片机概述 (5)3.1.2内部结构简要说明 (6)3.1.3“61A”板介绍 (7)3.2 测量电路的设计 (8)3.3 压控恒流源电路 (9)3.4 压控电压源电路 (11)3.5 电压调理电路 (12)3.6 键盘和LCD显示电路 (13)4 系统软件设计 (14)4.1 系统软件设计概述 (14)4.2 端口分配 (16)4.3 液晶模块程序编写 (16)4.3.1LCM12864ZK介绍 (16)4.3.2基础驱动程序编写 (17)4.3.3用户API 功能函数编写 (18)4.4 功能模块编程 (20)4.4.1管型和极性的判别 (20)4.4.2直流放大倍数的测量 (21)4.4.3输入特性曲线测量 (22)4.4.4输出特性曲线测量 (23)4.4.5其它功能扩展 (24)5 系统调试及测定 (25)5.1 硬件调试方法及过程 (25)5.1.1调试仪器 (25)5.1.2调试过程 (25)5.2 软件调试及标定 (25)5.2.1恒流源测定 (25)5.2.2压控电压源的测定 (27)5.2.3AD电压采样的测定 (29)6 结果测量及分析 (30)6.1 测试仪器 (30)6.2 测试数据及分析 (30)6.2.1管型判别 (30)6.2.2放大倍数的测量 (30)6.2.3输入特性曲线的测量 (31)6.2.4输出特性曲线的测量 (32)7 总结 (33)谢辞 (34)参考文献 (35)附录 (36)引言50 年代起，电子器件出现了重大的突破，晶体管逐渐代替了电子管器件，使电子工业由电子管时代迈向晶体管时代，这是一次阶段性的飞跃。
功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究
功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究一．实验目的：1．熟悉MOSFET主要参数的测量方法2．掌握MOSEET对驱动电路的要求3．掌握一个实用驱动电路的工作原理与调试方法二．实验内容1．MOSFET主要参数：开启阀值电压V GS(th),跨导g FS,导通电阻R ds输出特性I D=f（Vsd）等的测试2．驱动电路的输入,输出延时时间测试.3．电阻与电阻、电感性质载时，MOSFET开关特性测试4．有与没有反偏压时的开关过程比较5．栅-源漏电流测试三．实验设备和仪器1．MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与PWM波形发生器部分2．双踪示波器3．毫安表4．电流表5．电压表四、实验线路见图2—2五．实验方法1．MOSFET主要参数测试（1）开启阀值电压V GS(th)测试开启阀值电压简称开启电压，是指器件流过一定量的漏极电流时（通常取漏极电流I D=1mA)的最小栅源电压。
在主回路的“1”端与MOS 管的“25”端之间串入毫安表，测量漏极电流I D，将主回路的“3”与“4”端分别与MOS 管的“24”与“23”相连，再在“24”与“23”端间接入电压表, 测量MOS 管的栅源电压Vgs ，并将主回路电位器RP 左旋到底，使Vgs=0。
将电位器RP 逐渐向右旋转，边旋转边监视毫安表的读数，当漏极电流I D =1mA 时的栅源电压值即为开启阀值电压V GS （th ）。
读取6—7组I D 、Vgs ，其中I D =1mA 必测，填入表2—6。
（2）跨导g FS 测试双极型晶体管（GTR ）通常用h FE （β）表示其增益，功率MOSFET 器件以跨导g FS 表示其增益。
跨导的定义为漏极电流的小变化与相应的栅源电压小变化量之比，即g FS =△I D /△V GS 。
典型的跨导额定值是在1/2额定漏极电流和V DS =15V 下测得，受条件限制，实验中只能测到1/5额定漏极电流值。
根据表2—6的测量数值，计算g FS 。
场效应晶体管参数测量的实验报告(共9篇)
场效应晶体管参数测量的实验报告(共9篇)实验2、场效应晶体管参数测量实验二场效应晶体管特性的测量与分析一前言场效应晶体管不同于一般的双极晶体管。
场效应晶体管是一种电压控制器件。
从工作原理看，场效应晶体管与电子管很相似，是通过改变垂直于导电沟道的电场强度去控制沟道的导电能力，因而称为“场效应”晶体管。
场效应晶体管的工作电流是半导体中的多数载流子的漂移流，参与导电的只有一种载流子，故又称“单极型”晶体管。
通常用“FET”表示。
场效应晶体管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MISFET）两大类。
目前多数绝缘栅型场效应应为金属-氧化物-半导体（MOS）三层结构，缩写为MOSFET。
本实验对结型、MOS型场效应管的直流参数进行检测。
场效应管按导电沟道和工作类型可分为：???耗尽型??n沟????增强型MOSFET???耗尽型?? FET?p沟??增强型?????JFET?n沟?耗尽型???p沟???检测场效应管特性，可采用单项参数测试仪或综合参数测试仪。
同时，场效应管与双极管有许多相似之处，故通常亦采用XJ4810半导体管图示仪检测其直流参数。
本实验目的是通过利用XJ4810半导体管图示仪检测场效应管的直流参数，了解场效应管的工作原理及其与双极晶体管的区别。
二实验原理1. 实验仪器实验仪器为XJ4810图示仪，与测量双极晶体管直流参数相似，但由于所检测的场效应管是电压控制器件，测量中须将输入的基极电流改换为基极电压，这可将基极阶梯选择选用电压档（伏/级）；也可选用电流档（毫安/级），但选用电流档必须在测试台的B-E间外接一个电阻，将输入电流转换成输入电压。
测量时将场效应管的管脚与双极管脚一一对应，即G（栅极）? B（基极）；S（源极）? E（发射极）；D（漏极）? C（集电极）。
值得注意的是，测量MOS管时，若没有外接电阻，必须避免阶梯选择直接采用电流档，以防止损坏管子。
另外，由于场效应管输入阻抗很高，在栅极上感应出来的电荷很难通过输入电阻泄漏掉，电荷积累会造成电位升高。
MOS结构C-V特性测量及BT实验
实验四 MOS 结构C-V 特性测量及BT 实验一. 实验目的与意义对MOS 结构测量其高频电压-电容（C-V ）曲线，以及利用正、负偏压温度处理方法（简称±BT 试验）进行Si/SiO 2界面研究，可以获得MOS 结构的多个参数：二氧化硅层的厚度，衬底硅掺杂类型、浓度，以及二氧化硅层中可动电荷与固定电荷密度。
通过实验全过程的操作及数据处理，使学生加深对所学“固态电子论”中半导体表面理论的理解，特别是硅-二氧化硅系统性质的理解。
掌握用C-V 方法测量MOS 结构样品的多个参数。
二. 实验原理MOS 结构如图1a 所示，它类似于金属和介质形成的平板电容器。
但是由于半导体中的电荷密度比金属中的小得多，所以充电电荷在半导体表面形成的空间电荷区有一定的厚度（在微米量级），而不象金属那样，只集中在一薄层（约0.1nm ）内。
半导体表面空间电荷区的厚度随外加偏压V G 而改变，所以MOS 电容C 是微分电容。
(a) 结构示意图 (b) 等效电路 (c) p-SiMOS 理想C-V 曲线图4-1 MOS 结构及其C-V 特性G G dv dQ A C = （4-1） 式中： Q G 是金属电极上的电荷面密度；A 是电极面积。
理想情形可假设MOS 结构满足下列条件：① 金属-半导体间的功函数差为零；② SiO 2层中没有电荷；③ SiO 2与半导体界面处不存在界面态。
偏压V G 一部分降在SiO 2上，记为Vo ；一部分降在半导体表面空间电荷区，记为Vs ，即：S G V Vo V += (4-2)Vs 又称为表面势。
考虑到半导体空间电荷区电荷和金属电极上的电荷数量相等、符号相反，有:G s Q Q = (4-3)式中：Qs 为半导体表面空间电荷区电荷面密度。
将（4-2）、（4-3）代入（4-1）式，有：+3 1 2 0 S O G G G dV dV dQ A dV dQ A C +==SO S O C C C C += （4-4） 式（4-4）表明MOS 电容是C 0和Cs 串联而成，其等效电路为图4-1 的b 所示。
晶体管特性测试实验报告-V1
晶体管特性测试实验报告-V1晶体管是现代电子技术中不可或缺的元器件之一。
测试晶体管的特性可以帮助我们了解其工作原理，为电路设计和故障排查提供帮助。
下面是一份关于晶体管特性测试的实验报告整理。
一、实验目的1.学习晶体管的基本特性及工作原理。
2.掌握测试晶体管的基本方法。
3.测量晶体管的放大系数、截止频率、饱和电压等参数。
二、实验设备和材料1.数字万用表2.信号源3.双踪示波器4.晶体管5.电源三、实验步骤1.测试晶体管的基本特性将测试极间直流电压逐步加大，观察晶体管的正向放大特性和反向截止特性。
2.测量晶体管放大系数通过计算基极电流和集电极电流之比，得到晶体管的放大系数。
3.测量晶体管的截止频率利用信号源产生一定频率的交流信号，通过双踪示波器测量出晶体管的截止频率。
4.测量晶体管的饱和电流将测试极间的电压调节到最小值，通过记录电流大小来计算出晶体管的饱和电压。
四、实验结果1.测试晶体管的基本特性时，我们观察到晶体管的正向放大特性非常明显，但反向电流很小，可以认为是无穷大。
这说明晶体管在正向工作时具有放大作用，在反向工作时具有截止作用。
2.测量晶体管的放大系数为150，这表明当基极电流变化1毫安时，集电极电流变化了150毫安，说明晶体管有很好的放大效果。
3.测量晶体管的截止频率为2MHz。
这也说明了晶体管的高频特性能力，在频率高于2MHz时，晶体管的放大作用将逐渐降低。
4.测量晶体管的饱和电压为1V。
这意味着在晶体管的基极到集电极之间，当电压小于1V时，晶体管将不再工作。
五、实验结论通过本次实验，我们了解了晶体管的基本特性、测试方法和关键参数的测量。
可以发现，晶体管的放大系数、截止频率和饱和电压等参数非常重要，对于电路的设计和故障排查都有很大的帮助。
mosfet测量实验报告
mosfet测量实验报告
Mosfet测量实验报告
引言
MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）是一种常用的半导体器件，广泛应用于集成电路和电子设备中。
本实验旨在通过测量MOSFET的特性曲线，了解其工作原理和特性。
实验目的
1. 了解MOSFET的基本结构和工作原理
2. 测量MOSFET的静态特性曲线
3. 分析MOSFET的参数
实验仪器和材料
1. MOSFET器件
2. 直流电源
3. 电压表
4. 电流表
5. 示波器
6. 电阻
7. 连接线
实验步骤
1. 搭建MOSFET的静态特性曲线测量电路，将MOSFET连接到直流电源和电流表上。
2. 通过改变电压源的电压，测量MOSFET的漏极-源极电流与漏极-源极电压之
间的关系，得到静态特性曲线。
3. 分析得到的曲线，计算MOSFET的参数，如漏极电流饱和电压、跨导等。
实验结果
通过实验测量得到MOSFET的静态特性曲线，曲线呈现出一定的非线性特性。
通过分析曲线，计算得到MOSFET的参数为：漏极电流饱和电压为3V，跨导为0.5A/V。
实验结论
通过本次实验，我们了解了MOSFET的基本结构和工作原理，掌握了MOSFET 的静态特性曲线测量方法，并计算得到了MOSFET的参数。
这对于进一步深入研究MOSFET的应用和特性具有重要意义。
结语
MOSFET作为一种重要的半导体器件，在现代电子技术中有着广泛的应用。
通过本次实验，我们对MOSFET有了更深入的了解，相信在今后的学习和工作中能够更好地应用和理解MOSFET的特性和工作原理。
MOS测试原理范文
MOS测试原理范文MOS测试（Metal-Oxide-Semiconductor Testing）是一种用于测试和评估金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）的方法。
MOSFET是一种常见的半导体器件，广泛应用于数字和模拟电路中。
MOS测试旨在验证MOSFET的性能指标，例如开关特性、输入和输出电容、截止频率等。
MOS测试基于对MOSFET电流-电压特性的测量。
测试设备通常包括S 源极、D漏极和G栅极引脚，以及用于施加电压和测量电流的电源和测量仪器。
当施加适当的电压和电流时，MOSFET的电流-电压特性曲线可以提供有关其性能的信息。
在进行MOS测试时，通常需要应用不同的电压和电流条件，并测量相应的漏极电流和栅极电流。
这些测量可以通过调整电压源和电流源进行。
例如，可以通过施加不同的栅极电压（VGS）来测量漏极电流（ID）与VGS的关系。
同样地，测量栅极电流（IGS）可以提供有关MOSFET的输入电容的信息。
另一个重要的MOSFET测试参数是截止频率。
截止频率是指在高频条件下，MOSFET的放大倍数开始下降的频率。
通常，通过测量输出电压的衰减率来确定截止频率。
通过逐渐增加频率并测量输出电压的变化，可以得到有关MOSFET截止频率的信息。
在进行MOS测试时，还需要考虑设备的保护。
例如，为了防止静电放电损坏器件，可以使用适当的静电保护措施，如接地和防静电垫。
此外，测试人员还需要遵循安全操作规程，以确保他们在进行测试时不会受到电流、电压或高温的危害。
MOS测试在电子产品的制造和维修中起着重要的作用。
它可以帮助验证MOSFET器件是否能正常工作，并评估其性能是否符合预期。
此外，MOS 测试还可以用于鉴定和排除出现故障的MOSFET，从而提高电子产品的质量和可靠性。
总之，MOS测试是一种用于评估MOSFET器件性能的重要方法。
它通过测量电流-电压特性和输出电压的变化来提供有关MOSFET的关键参数和性能指标。
MOS晶体管原理与特性
第七章 MOS 晶体管原理与特性§7.1 MOS 集成电路简介§7.2 MOS 晶体管一般介绍一、MOS 场效应晶体管的结构a . 双核CPU 芯片b . 封装后的CPU二、MOS 场效应晶体管的工作原理+ -源区(Oxide Fox 场氧化层）Poly Silicon - 耗尽区 沟道夹断点nMOS 管的转移特性曲线GST三、nMOS 晶体管的输出伏安特性曲线nMOS 管的转移特性曲线GST 管 )nMOS (增强型)管的输出伏安特性曲线T V =>DSnMOS (耗尽型)管的输出伏安特性曲线DS0V )0T V <四、pMOS 晶体管的特性曲线 1. 转移特性曲线2.输出伏安特性曲线五、MOS 晶体管的四种类型DDV pMOS 管的转移特性曲线GSpMOS (增强pMOS (增强型)管的输出伏安特性曲线GST VV =DSMOSFETpMOSnMOSnMOS Enhancement—nMOS Depletion—pMOS Enhancement—pMOS Depletion—§7.3 MOS 晶体管物理基础一、Si-SiO 2系统半导体器件的性能与半导体表面的特征性质有着特别重要的联系。
在超大规模集成电路技术迅速发展的今天，半导体器件的制造相当多的是在很薄的一层内制造完成的(通常为几个微米甚至小于1微米的范围)。
因而，如何有效控制和完善半导体的表面质量，从而更好地利用半导体的表面效应将有着十分重要的作用。
1. 二氧化硅(S iO 2)中的可动离子2. 固定电荷3. 界面陷阱(界面态)4. 电离陷阱二、表面空间电荷区与表面势 1.MOS 结构（MIS 结构）2氧化层固定电荷2Si-SiO 2结构中电荷种类与特点。
MOS测试原理范文
MOS测试原理范文1.静态参数测试：静态参数测试是通过测量MOS管的基本参数来评估其性能。
其中包括阈值电压、子阈电流、漏电流等参数的测量。
阈值电压是指在不同的栅极电压下，引起沟道形成的临界电压值。
子阈电流是指在栅极电压小于阈值电压时导致的漏电流。
漏电流是指在工作电压下，从源端到漏端的电流。
2.动态参数测试：动态参数测试是通过测量MOS管的开关速度、频率响应等参数来评估其动态性能。
其中包括开关时间、功耗、噪声等参数的测量。
开关时间是指MOS管从关态到开态或从开态到关态的时间。
功耗是指MOS管在工作电压下消耗的功率。
噪声是指由于杂散电流引起的电压波动。
3.可靠性测试：可靠性测试是对MOS管的长期可靠性进行评估，包括使用寿命和温度特性等的测试。
使用寿命是指MOS管在长时间工作下的可靠性和寿命。
温度特性是指MOS管在不同温度下的性能和特性变化。
1.测试电路：测试电路是用于测量MOS管参数的电路。
其中包括栅极电压源、漏极电压源、源电流源等。
栅极电压源用于提供不同的栅极电压值，以测量阈值电压等参数。
漏极电压源用于提供不同的漏极电压值，以测量漏电流等参数。
源电流源用于提供不同的源电流值，以测量动态参数。
2.测试仪器：测试仪器是用于测量和记录MOS管参数的设备。
其中包括万用表、示波器、信号发生器等。
万用表用于测量电压和电流值。
示波器用于观察和记录电压和电流波形。
信号发生器用于产生测试信号。
3.测试方法：测试方法是进行MOS测试的步骤和流程。
其中包括样品准备、测试参数设定、测量记录和结果分析等。
样品准备是指选择合适的MOS管样品进行测试。
测试参数设定是根据具体要求设置测试的电压、电流和频率等参数。
测量记录是将测试结果记录下来，以便后续分析和评估。
结果分析是对测试结果进行分析和评价，根据需求做出相应的改进和调整。
总之，MOS测试原理是通过测量MOS管的静态参数、动态参数和可靠性参数来评估其性能和质量。
通过合理的测试电路、测试仪器和测试方法，可以获得准确的测试结果，并对MOS管进行进一步的优化和改进。
MOS场效应晶体管的基本特性
MOSFET相比双极型晶体管的优点
（1）输入阻抗高：双极型晶体管输入阻抗约为几千欧，而 场效应晶体管的输入阻抗可以达到109～1015欧； （2）噪声系数小：因为MOSFET是依靠多数载流子输运电 流的，所以不存在双极型晶体管中的散粒噪声和配分噪声； （3）功耗小：可用于制造高集成密度的半导体集成电路； （4）温度稳定性好：因为它是多子器件，其电学参数不易 随温度而变化。 （5）抗辐射能力强：双极型晶体管受辐射后β下降，这是 由于非平衡少子寿命降低，而场效应晶体管的特性与载流子 寿命关系不大，因此抗辐射性能较好。
3．高输入阻抗 由于栅氧化层的影响，在栅和其他端点之间不存在直流通道，因 此输入阻抗非常高，而且主要是电容性的。通常，MOSFET的直 流输入阻抗可以大于1014欧。 4．电压控制 MOSFET是一种电压控制器件。而且是一种输入功率非常低的器 件。一个MOS晶体管可以驱动许多与它相似的MOS晶体管；也 就是说，它有较高的扇出能力。 5．自隔离
说
明
公式（7-1）、（7-2）只适用于长沟道MOSFET。 当沟道长度较短时，必须考虑短沟道效应，管子的阈 值电压VT会随沟道长度L的减小而减小。这个问题将 在以后讨论。
7.4 MOSFET的伏安特性
为了方便起见，先作以下几个假定： （1）漏区和源区的电压降可以忽略不计； （2）在沟道区不存在复合－产生电流； （3）沿沟道的扩散电流比由电场产生的漂移电流小得多； （4）在沟道内载流子的迁移率为常数； （5）沟道与衬底间的反向饱和电流为零； （6）缓变沟道近似成立，即跨过氧化层的垂直于沟道方 向的电场分量与沟道中沿载流子运动方向的电场分量无关。
4qN D S 0 F 2kT N D ln C OX q ni
实验一NMOS场效应晶体管的特性分析
.include ml2_125.md $ pmos 与 nmos 模型定义文件
*逻辑输入信号源在 Tspice 中可用 bit 源定义：
va A Gnd dc 0 BIT ({010101011100} pw=200n lt=100n ht=100n on=3 *+off=0
rt=5n ft=5n delay=100n)
3
实验二 CMOS 双双输入与非门直流特性分析
实验二 CMOS 双输入与非门直流特性分析
一、 实验目的
1. 掌握 Hspice 进行电路仿真的操作并会用其查看仿真波形； 2. 掌握电路 netlist 的文本描述方法及 spice 仿真分析命令语句的设置； 3. 掌握用 spice 对 CMOS 门电路直流特性与瞬态特性分析的方法； 4. 理解 CMOS 与非门电路的直流特性与瞬态特性及其工作原理；
二、 实验原理：
(一) Hspice 软件使用介绍（见附一）
(二) Spice基本语法说明
Title
仿真文件标题，sp文件在第一行一般都有
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* - 行注释符
$ - 命令语句后的注释
Options
仿真条件或输出控制设置
Print/Plot/Probe .print v(d) i(rl) 制定输出变量及输出类型
.plot v(g)
Analysis
.tran .1n 5n 给出分析命令
Initial Conditions .ic v(b) = 0 $ 输入的初始状态
Sources
Vg g0 pulse 0 1 0 0.15 0.15 0.42
$添加电源及信号源
Circuit Description MN d g gnd n nmos 电路网表描述
MOS晶体管特征及其静态特性
MOS晶体管特征及其静态特性MOS晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Transistor）是一种用于电子电路的半导体器件，具有独特的特性和静态特性。
在1200字以上的篇幅中，我将详细讨论MOS晶体管的特点和静态特性。
首先，让我们来了解MOS晶体管的基本结构。
它由三个区域组成：源（Source）、漏（Drain）和栅（Gate）。
在源和漏之间有一个绝缘层，称为二氧化硅层（Oxide Layer）。
栅结构覆盖在二氧化硅层上，用于控制源漏间的电流。
1.双极性：MOS晶体管可以在N型和P型半导体上使用，因此它具有双极性特性。
N沟道MOS（NMOS）晶体管在N型半导体上工作，而P沟道MOS（PMOS）晶体管在P型半导体上工作。
2.低功耗：相对于双极晶体管（BJT），MOS晶体管的功耗较低。
这是因为MOS晶体管在零输入电流情况下只有非常小的漏电流。
而BJT则具有基本电流，这在许多应用中会导致不必要的能量损失。
3.无关性能：MOS晶体管具有无关性能，即在给定电流和电压的情况下，其输出特性与器件制造工艺无关。
这使得MOS晶体管在集成电路中具有很高的一致性。
4.多功能：MOS晶体管可以用于多种应用，从模拟电路到数字电路和混合信号电路等。
这使得它在现代电子设备中得到广泛应用。
接下来，我们将深入探讨MOS晶体管的静态特性。
1. 阈值电压（Threshold Voltage，Vth）：在MOS晶体管中，栅电压低于阈值电压时，晶体管处于关断状态。
只有当栅电压高于阈值电压时，MOS晶体管才打开。
2. 漏源电流（Drain-Source Current，Ids）：漏源电流指的是通过晶体管的电流。
当栅电压大于阈值电压时，源漏之间会形成一个导电通道，允许电流流过。
3. 输出电阻（Output Resistance）：输出电阻是MOS晶体管的基本特性之一、它是一个衡量晶体管输出信号对于输入信号的变化敏感程度的参数。
基于ISE的MOSFET器件电学特性模拟分析与研究
ｉｔ撕ｃｔｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭＯＳＦＥＴ ｈａＳ ｍｅｆｉｔｓ ｌｉｋｅ矗Ｉｌｅ ｈ哪ｓｔａｂｉｌｉｚ撕０ｎ，ｌ鹕ｅ ｓａ锨ｙ ｏｐｅｌ硝ｏｎ ａｒｅａ鲫ｄ ｓｏ
０ｎ，ｓｏ
ｐｅｏｐｌｅ’ｓ ａｔｔｅｌｌｔｉｏｎ ｖｅ哆ｅ碰ｙ’ｂｕｔ嬲ｄｅＶｉｃｅ ｓｃａｌｅ ｃｏｎｔｉＩｌｕｅ ｔ０ ｓｈ血ｌｋ，ｓｏｍｅ
学位论文题目： 作者签名： 导师签名：
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日期：二竺Ｌ年』生月』生日
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日期： 型年—旦月ｉＬ日
大连理工大学硕士学位论文
第一章绪论
１．１课题研究背景和意义
随着ＭｏＳＦＥＴ技术的不断发展和器件尺寸的变小，逐渐出现了磁滞现象、严重的 沟道迁移率退化和费米能级钉扎等问题。在众多ＩＩＩ—Ｖ族材料中，ｍＧａＡｓ具有宽带隙、 高电子迁移率等优点，而且ｈ１０．５３Ｇａｏ．４７Ａｓ材料能够提供比ＧａＡｓ和ＩｎＰ更好的晶体管性 能，且更容易获得非钉扎的表面费米能级。除此之外，高尼电介质结合适当的钝化技术 可以有效改善ＭＯＳＦＥＴ的以上问题。在这方面，现有的实验已经得到了很好的结果。 例如叶培德等制备的带有高七电介质的ＭＯＳＦＥＴ在电压为２ｖ时的漏极电流和跨导已分 别达到１．ＯＡ／ｍｍ，Ｏ．４３Ｓ／ｍｍ（沟道掺杂）【１１；２ｍ【ｕ等制备的带有高七电介质以及钝化层的 ＭＯＳＦＥＴ在电压为２．５Ｖ时的漏极电流和跨导分别为１５８ｍＡ／ｍｍ和７．７ｍＳ／ｍｍ（沟道未 掺杂）【２】。在实际器件制备过程中，有诸多参数可以影响器件的性能，在这些参数中，有 哪些影响较大，影响机制是怎样的，这对于实验上设计和制备器件很有帮助。本文利用 ＩＳＥ．ＴＣＡＤ软件中的ＤＥⅥＳＥ和ＤＥＳＳＩＳ模块，分别模拟了沟道层轻微Ｎ型掺杂、串联 电阻、界面陷阱和载流子迁移率对器件的影响，并将模拟结果与实验数据进行对比，以 此讨论这些工艺参数对器件性能的影响。
自制MOSFET特性与参数测试装置毕业设计论文
自制MOSFET特性与参数测试装置毕业设计论文D【摘要】：MOS管的应用，目前与我们的日常生活息息相关，如现代电子计算机、超大规模集成电路、数码相机、开关电源、LED照明领域、逆变电源，控制电路、液晶电视、数码音响、热释电传感器等就是以场效应管为基本器件构成和发展起来的。
然而由于场效应管栅极河沟道之间的绝缘层易被电压击穿，特别是栅源之间的耐压只有几十伏，电流也仅为微安级，所以在拆、装、存、测过程中，都必须将栅源极短路。
因此，本项目就是为了解决这一问题而进行实验，设计出一个好的测试电路，以保护场效应管在实验测量中的损坏。
【关键词】：MOS管、仿真、实验、测试、保护[Abstract]：The application of MOS pipe, is connected with our daily life, such as modern electronic computer, very large scale integrated circuit, switching power supply, digital camera, LED lighting field, inverter, control circuit, LCD TV, digital audio, pyroelectric sensor is based on field effect tube as the basic components and developed. However as a result of FET gate brook road between the insulating layer is easy to breakdown voltage, especially between gate and source of pressure of only a few tens of volts, current only microampere stage, so in the demolition, assembly, storage, test process, must be the gate source short-circuit. Therefore, this project is to solve this problem and to experiment, to design a good test circuit, in order to protect the field effect tube in the experimental measurement of damage.[keyword]:MOS tube, experiment, testing, simulation circuit目录第一章绪论 (1)第二章场效应管的特性与工作原理 (2)2.1 MOSFET管的相关知识简介 (2)2.1.1场效应管的命名方法 (2)2.1.2场效应管的外观 (2)2.1.3场效应管的主要作用 (2)2.1.4 场效应管基本特点 (3)2.1.5 场效应管的主要参数 (3)2.1.6 场效应管与晶体管在电器特性方面的主要区别与选用 (4)2.2 场效应管的分类 (4)2.2.1 结型场效应管（JFET） (4)2.2.2 绝缘栅型场效应管（MOSFET） (5)2.3 2N7000的介绍 (6)2.3.1 2N7000的外观与内部结构 (6)2.3.2 2N7000特性曲线 (6)2.4 场效应管的工作原理 (7)2.4.1 结型场效应管的工作原理(以N沟道结型场效应管为例) (7)2.4.2 绝缘栅型场效应管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管为例) (7)2.4.3 场效应管的特性与曲线表征 (7)第三章万用表简单测试场效应管 (9)3.1 使用万用表简单测试JFET管 (9)3.1.1 判定栅极 (9)3.1.2 用感应信号法测JFET管放大能力 (9)3.1.3 测反向电阻值的变化判断跨导的大小 (9)3.2 内部带二极管保护MOS场效应管的测量 (10)3.2.1绝缘栅型场效应管实用检测方法与技巧 (10)3.2.2 PMOS管与NMOS的判别测量 (11)第四章 MOS场效应管特性测试电路的设计与PCB板制作 (13)4.1 MOS管实验电路设计 (13)4.1.1 实验电路设计原理分析 (13)4.1.2 MOS管实验电路测试 (14)4.1.3 MOS管实验电路的仿真实验 (16)4.1.4 MOS管实验电路设计电路二（二极管保护） (19)4.1.5 MOS管实验电路设计电路三（开关加二极管） (20)4.2 PCB板的设计与制作 (20)4.2.1 PCB板的制作过程 (20)4.2.2 PCB布线图 (21)4.2.3 PCB板布线的注意事项 (21)4.2.4 电路板的装配注意事项 (22)结论 (24)致谢 (26)参考文献 (27)附录 A (28)附录 B (30)第一章绪论场效应管是一种电压控制半导体器件，应用非常广泛。
MOS晶体管电学特性测量毕业论文,绝对精品
工业大学毕业实践实验报告班级：061学号：姓名：MOS晶体管电学特性测量一、实践目的根据半导体器件基础和半导体物理的课程所学知识，利用相关测量设备完成MOS晶体管的测量工作。
希望通过此器件的测量来器件的输入特性，输出特性，转移特性，并要求系统地学习测试设备的工作特性，工作要求以及测量范围，以期为未来工作时可以独立使用相关测试设备作准备。
二、实践要求所完成的测试报告包括器件的选型，生产商提供的基本参数表，测量时的各种曲线图，和生产商提供的进行比较异同点。
还要介绍所使用测量设备的特性：作用，型号，测量范围，基本工作特性和要求，注意事项。
要求：1.MOS晶体管可选自己购置或向老师提出要求来选取，选取前先查阅基本测量范围。
2.厂商提供的基本参数表可上网或查阅相关资料获取。
3.注意保护好测量设备，一定要注意相关工作事项。
4.注意人身安全，根据要求进行测量工作。
5.有条件时可进行同型号或不同型号的多个MOS晶体管的测量，列出表单进行对比，作统计图。
6.注意是否需要其它元器件，如电容，电阻等。
7.进行电压或电流扫描测量,测量要求有输入特性曲线，输出特性曲线，转移特性曲线，根摩尔参数等。
三、实践平台1.半导体特性系统，半导体图示仪，2.不同型号的MOS晶体管3.可参考《双极场效应晶体管原理》或《模拟电子》四、时间：2周五、方案通过用keithley将MOS管各端设定不同的输入参数，测量不同型号MOS管的输入特性曲线，输出特性曲线，转移特性曲线等。
六、步骤绝缘栅场效应管(MOS管)1、场效应晶体管（field effect transistor缩写(fet)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件.特点:具有输入电阻高（100000000～1000000000ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.作用:场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器.场效应管可以用作电子开关.场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可以用作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源.绝缘栅场效应管的分类：绝缘栅场效应管也有两种结构形式，它们是N沟道型和P沟道型。
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工业大学
毕业实践实验报告
班级：061
学号：
姓名：
MOS晶体管电学特性测量
一、实践目的
根据半导体器件基础和半导体物理的课程所学知识，利用相关测量设备完成MOS晶体管的测量工作。
希望通过此器件的测量来器件的输入特性，输出特性，转移特性，并要求系统地学习测试设备的工作特性，工作要求以及测量范围，以期为未来工作时可以独立使用相关测试设备作准备。
二、实践要求
所完成的测试报告包括器件的选型，生产商提供的基本参数表，测量时的各种曲线图，和生产商提供的进行比较异同点。
还要介绍所使用测量设备的特性：作用，型号，测量范围，基本工作特性和要求，注意事项。
要求：
1.MOS晶体管可选自己购置或向老师提出要求来选取，选取前先查阅基本测量范围。
2.厂商提供的基本参数表可上网或查阅相关资料获取。
3.注意保护好测量设备，一定要注意相关工作事项。
4.注意人身安全，根据要求进行测量工作。
5.有条件时可进行同型号或不同型号的多个MOS晶体管的测量，列出表单进行对比，作统计图。
6.注意是否需要其它元器件，如电容，电阻等。
7.进行电压或电流扫描测量,测量要求有输入特性曲线，输出特性曲线，转移特性曲线，根摩尔参数等。
三、实践平台
1.半导体特性系统，半导体图示仪，
2.不同型号的MOS晶体管
3.可参考《双极场效应晶体管原理》或《模拟电子》
四、时间：2周
五、方案
通过用keithley将MOS管各端设定不同的输入参数，测量不同型号MOS管的输入特性曲线，输出特性曲线，转移特性曲线等。
六、步骤
绝缘栅场效应管(MOS管)
1、场效应晶体管（field effect transistor缩写(fet)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件.
特点:
具有输入电阻高（100000000～1000000000ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.
作用:
场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器.
场效应管可以用作电子开关.
场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可以用作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源.绝缘栅场效应管的分类：绝缘栅场效应管也有两种结构形式，它们是N沟道型和P沟道型。
无论是什麽沟道，它们又分为增强型和耗尽型两种。
2、它是由金属、和半导体所组成，所以又称为金属—氧化物—半导体场效应管，简称MOS 场效应管。
3、绝缘栅型场效应管的工作原理(以N沟道增强型MOS场效应管)它是利用UGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。
在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。
当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
场效应管的式作方式有两种：当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗散型，当栅压为零，漏极电流也为零，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。
特性曲线
场效应管的特性曲线分为转移特性曲线和输出特性曲线。
1) 转移特性
在u DS一定时, 漏极电流i D与栅源电压u GS之间的关系称为转移特性。
输出特性
型号2SK117 种类绝缘栅(MOSFET)
Keithley最大测量范围为100mA,插入被测晶体管后通过设定各端参数可直接绘出输入特性曲线，输出特性曲线，转移特性曲线，栅极接SUM2端,源极和漏
极分别接SUM1和GNDU.各端参数为：
SUM2 Collectorl*:Y1 CollectorV*:X Voltage Step
Start 0 V
Stop 0.2V
Step 0.02V
Data Points 11
SUM1
Type:Linear
Start:0V
Stop:8V
Step:0.5V
Points:117
输出特性曲线为：
转移特性曲线为：
SUM1端接Voltage Step时转移特性曲线为：
当SUM2从负向变化时输出特性曲线为：
N 沟道耗尽型绝缘栅型场效应管的特性曲线如图所示，它基本上与N 沟道结型场效应管的特性一致。
从转移特性曲线上可以看出，当UGS小于开启电压UT 时，ID≈0 。
只有当UGS等于开启电压UT时，才开始形成导电沟道，此时当UGS进一步增加时，ID也开始增大。
在UGS > UT，管子形成导电向道后，可以得到输出特性曲线。
当UDS =0 时，ID =0当UDS为正值增大时， ID将随UDS 的增大而增大。
当UDS增大到UDS = UGS - UT时，导电沟道被夹断，这时若再增大UDS， ID仍保持恒定而不再增加，即处于饱和区。
对应不同的UGS值，沟道的深浅不同，所以夹断后的ID值各不相同，从而形成一组特性曲线。
上图为同型号另一个MOS管，由于MOS管内部缺陷导致栅极存在漏电，当沟道电流增大到一定程度时，漏电流现象变得明显，导致电流有一定程度的下降下降，之后趋于平缓。
型号K30A Y4L绝缘栅(MOSFET) N沟道增强型
参数50v10ma100mw8.2pf0.5db
测量方法同上，各端参数为：
SUM2 Collectorl*:Y1 CollectorV*:X
Voltage Sweep
Start 0 V
Stop 0.2V
Step 0.02V
Data Points 11
SUM1
Type:Linear
Start:0V
Stop:8V
Step:0.5V
Points:117
输出特性曲线为：
（1）vGS对iD及沟道的控制作用
① vGS=0 的
从图可以看出，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vDS，而且不论vDS的极性如何，总有一个PN结处于反偏状态，漏——源极间没有沟道，所以这时漏极电流iD≈0。
② vGS>0 的情况
若vGS＞0，则栅极和衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个电场。
电场方向垂直于半导体表面的由栅极指向衬底的电场。
这个电场能排斥空穴而吸引。
排斥空穴：使栅极附近的P型衬底中的空穴被，剩下不能移动的受主离子(负离子)，形成耗尽层。
吸引电子：将 P型衬底中的电子（少子）被吸引到衬底表面。
（2）导电沟道的：
当vGS数值较小，吸引电子的能力不强时，漏——源极之间仍无导电沟道出现，如图所示。
vGS增加时，吸引到P衬底表面层的电子就增多，当vGS达到某一数值时，这些电子在栅极附近的P衬底表面便形成一个N型薄层，且与两个N+区相连通，在漏——源极间形成N型导电沟道，其导电类型与P衬底相反，故又称为反型层，如图所示。
vGS越大，作用于半导体表面的电场就越强，吸引到P衬底表面的电子就越多，导电沟道越厚，沟道电阻越小。
开始形成沟道时的栅——源极电压称为开启电压，用VT表示。
上面讨论的N沟道MOS管在vGS＜VT时，不能形成导电沟道，管子处于截止状态。
只有当vGS≥VT时，才有沟道形成。
这种必须在vGS≥VT时才能形成导电沟道的MOS管称为增强型MOS管。
沟道形成以后，在漏——源极间加上正向电压vDS，就有漏极产生。
vDS对iD的影响
转移特性曲线为：
（1）特性曲线和电流
1）输出特性
N沟道增强型MOS管的输出特性曲线如图所示。
与结型场效应管一样,其输出特性曲线也可分为可变电阻区、饱和区、截止区和击穿区几部分。
2）转移特性曲线
转移特性曲线如图所示,由于场效应管作放大器件使用时是工作在饱和区(恒流区),此时iD 几乎不随vDS而变化,即不同的vDS所对应的转移特性曲线几乎是重合的,所以可用vDS大于某一数值(vDS＞vGS-VT)后的一条转移特性曲线代替饱和区的所有转移.
3）iD与vGS的近似
与结型场效应管相类似。
在饱和区内,iD与vGS的近似关系式为
N沟MOS晶体管
式中IDO是vGS=2VT时的漏极iD。
（2）
MOS管的主要参数与结型场效应管基本相同，只是增强型MOS管中不用夹断VP ，而用开启电压VT表征的特性。