MOS场效应管分类及结构
3-1 MOS场效应管(北邮)
流向D漏区，形成电流 iD 。
vDS>0使栅、漏极间电压vGD=( vGS-vDS )＜vGS，使得导电沟道靠近漏极D
一侧吸引的电子少于源极S一侧。使导电沟道呈楔型状。
在导电沟道处于贯通的情况下，漏极电流 iD 与漏源电压vDS 呈二次函数关系。
夹断点向S源区方向移动。沟道长度有所缩短，源S、漏D间的耗尽区有所增长。
在vDS的作用下，自由电子由源区沿沟道向漏区方向运动，到达耗尽层夹断区， 被耗尽层内电场作用继续向漏区方向漂移，形成漏极电流iD 。
预夹断后再增加vDS ，vDS主要降在夹断沟道的、呈高电阻的耗尽层部分， 在剩余的沟道部分上的电场强度增加不多，因而，当vDS增大时， 电流 iD 基本不变，略有增加。此状态对应输出特性曲线的饱和区。
vGS=定值(较小)
vDS
vDS
vGS
iD
S N＋
G
D
N＋
P型衬底
12
(2) 可变电阻区
iD
可
（近似线形区）、(三极管区)
变 电
阻
导电沟道形成、楔形、预夹断前。 区
饱和区
vGS=定值
(较大) 击 穿 区
vGS＞Vth , vGD＞Vth , vDS＜vGS-Vth
0
iD
=
kp 2
W L
[2(vGS
源极S 栅极G
漏极 D
铝
SiO2绝缘层
t 厚度 ox
耗尽层
N+
L
P 型衬底
衬底
N+
沟 W宽道 度
B 衬底极
沟道 长度
mos场效应管简介及原理(英文)
MOS场效应管简介及原理（英文）【简介】MOS场效应晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）是一种常用于电子电路的晶体管。
它是一种小型、高度集成的设备，能够控制通过它的电流流动。
MOSFET被广泛应用于数字和模拟电子学、通信系统和电力电子等领域。
【原理】MOSFET的基本工作原理是通过在栅极电极施加电压来控制通过源极和漏极的电导。
通过栅极施加的电压决定了通过MOSFET的电流量。
MOSFET有两种类型：N型（负型）和P型（正型）。
N 型MOSFET的基板材料为n型半导体材料（含电子），而P 型MOSFET的基板材料为p型半导体材料（含空穴）。
这些材料的选择取决于应用，因为它们具有不同的电气特性。
MOSFET在电子电路中广泛应用，因为它们具有小型化、高速度和低功耗等优点。
它们还可以使用现代半导体制造技术轻松制造，使其成本效益高，并且广泛可用。
【英文】MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) is a type of transistor commonly used in electronic circuits. It is a small, highly integrated device that can control the flow of electrical current through it. MOSFETs are used in awide range of applications, including digital and analog electronics, communication systems, and power electronics.The basic principle of operation of a MOSFET is that it controls the flow of electrical current through the gate electrode, which is insulated from the source and drain by a thin oxide layer. When a voltage is applied to the gate electrode, a current flows through the channel between the source and drain, causing the MOSFET to conduct electricity. The voltage applied to the gate electrode determines the amount of current that flows through the MOSFET.There are two main types of MOSFETs: N-type (for negative) and P-type (for positive). N-type MOSFETs have an n-type semiconductor material (containing electrons) as the substrate, while P-type MOSFETs have a p-type semiconductor material (containing holes) as the substrate. These types of materials are chosen based on the application, as they have different electrical properties.MOSFETs are widely used in electronic circuits because of their small size, high speed, and low power consumption. They are also easy to fabricate using modern semiconductor manufacturing techniques, making them cost-effective and widely available.。
场效应管工作原理及结构，由浅入深进行分析，初学者也能学会
场效应管工作原理及结构，由浅入深进行分析，初学者也能学会场效应管实物图片场效应管工作原理及结构介绍MOS管是英文Metal-Oxide-Semiconductor的简称，汉译：金属-氧化物-半导体。
FET是英文Field Effect Transistor的简称，汉译：场效应晶体管或场效应管。
场效应管分为：金属-氧化物-半导体场效应管(MOS-FET)和结型场效应管（junction FET简称JFET）。
金属-氧化物-半导体场效应管金属-氧化物-半导体场效应管(MOS-FET)分为：N沟道和P沟道。
N沟道和P沟道又分为：N沟道增强型和P沟道增强型，N沟道耗尽型和P沟道耗尽型。
结型场效应管场效应管（FET）是利用控制输入回路的电场效应来控制输出电流的一种半导体器件，并以此命名。
它仅靠半导体中的多数载流子导电，因此又称为单极型晶体管。
FET因基制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入电阻高等优点，在国民经济中应用广泛。
结型场效应管分为：N沟道和P沟道。
N沟道和P沟道又分为：N沟道耗尽型和P沟道耗尽型。
场效应管的特点：1、场效应管是电压控制电流的器件，栅极电压控制漏极电流；2、场效应管的控制输入端电流极小，因此它的输入电阻超大；3、它是利用多数载流子导电，因此它有较好的温度稳定性；4、放大电路中的电压放大系数小于三极管组成放大电路的电压放大系数；5、场效应管的抗辐射能力强；6、噪声低。
MOS-FET引脚定义N沟道MOSFETP沟道MOSFET总结：有相交线的是源极，独立的是栅极或门极，剩下一个就是漏极，箭头朝里是N沟道，箭头朝外是P沟道。
MOS-FET寄生二节管方向N沟道由S指向Dp沟道由D指向S总结：二极管方向对于N沟道由S指向D，对于P沟道由D指向S，衬垫箭头方向和寄生二极管箭头方向一致。
MOS-FET电流方向电流方向由D到S电流方向由S到D总结：电流方向对于N沟道由D指向S，对于P沟道由S指向D。
MOS管(金属氧化物半导体场效应管)的封装结构
MOS管（金属氧化物半导体场效应管）的封装结构MOS管（金属氧化物半导体场效应管，Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）的封装结构一般采用以下几种形式：
1.TO封装（Tin-Can Outline Package）：这是一种传统的封装形
式，外观类似金属罐。
TO封装通常具有3个引脚，通过引脚与电路进行连接。
MOS管内部的芯片被放置在金属罐体内，并通过引脚与外部电路连接。
2.DIP封装（Dual Inline Package）：DIP封装是一种常见的直插
式封装形式。
它通常包含了两排引脚，引脚与MOS管内部芯片相连。
DIP封装的主要优点是容易安装和替换。
3.SMD封装（Surface Mount Device Package）：SMD封装是一
种表面贴装封装形式，常用于表面贴装技术（SMT）的电子设备制造中。
SMD封装通常具有平面外形，方便在PCB （Printed Circuit Board）上进行组装。
常见的SMD封装类型包括SOIC、QFN和QFP等。
4.Power Package（功率封装）：功率MOS管通常需要具备较大
的功率承受能力和散热性能，因此采用特殊的功率封装结构。
常见的功率封装形式包括TO-220、TO-247和D2PAK等，具有较大的引脚和散热片。
MOS场效应管
▪ MOS管截止模式判断方法
截止条件
N沟道管：VGS < VGS(th) P沟道管：VGS > VGS(th)
▪ 非饱和与饱和（放大）模式判断方法
假定MOS管工作在放大模式：
|VGS| > |VGS(th) |， |VDS | > | VGS –VGS(th) | 非饱和区（可变电阻区）工作条件
|VGS| > |VGS(th) | ， |VDS | < | VGS –VGS(th) | 非饱和区（可变电阻区）数学模型
ID
nCOXW
l
(VGS
VGS(th) )VDS
从平方律关系式：
ID
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th) )2
若考虑沟道长度调制效应，则ID的修正方程：
ID
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th)
)2
1
VDS VA
nCOXW
2l
(VGS
VGS(th) )2
1
VDS
其中： 称沟道长度调制系数，其值与l 有关。
通常 =( 0.005 ~ 0.03 )V-1
通常MOS管的跨导比三极管的跨导要小一个数 量级以上，即MOS管放大能力比三极管弱。
计及衬底效应的MOS管简化电路模型
考虑到衬底电压vus对漏极电流id的控制作用，小信 号等效电路中需增加一个压控电流源gmuvus。
id
g
+
vgs
-
gmvgs
gmuvus rds
s
d +
vds
-
gmu称背栅跨导，工程上
▪ VGS极性取决于工作方式及沟道类型 增强型MOS管： VGS 与VDS 极性相同。 耗尽型MOS管： VGS 取值任意。
MOS场效应管的基本结构及应用
MOS场效应管的基本结构及应用1 MOS管基本结构2 MOS管的输出特性3 MOS管的交流小信号模型4 亚阈值模型5 基本MOS电流镜6 基本差分输入电路1 MOS管基本结构MOS场效应管是以硅为衬底材料，以二氧化硅为绝缘层，以金属铝或掺杂多晶硅为栅，所以成为金属——氧化硅——半导体场效应管，简称MOS管。
每一个MOS管都有两个重掺杂区构成器件的两个端口：源端(S)与漏端(D)和一个重掺杂的多晶硅构成器件的栅级(G)，栅极与沟道之间有栅氧(即薄层SiO2)隔离，输入电阻达1014欧姆以上。
MOS集成电路的工艺比较简单，集成密度高是超大规模集成电路的特点。
NMOS增强型场效应管典型结构如图1所示，其中衬底材料为P型半导体，两个N+区由扩散工艺形成，分别为源区和漏区。
栅氧化层上面是金属电极，称为栅极。
栅氧化层下面及源、漏之间的区域称为沟道区。
源及漏区分别由金属电极接触形成S极，D极。
衬底引出的电极为B极，通常B与源是短接并且接地，但有时也将源极N+与衬底B之间加上反偏电压，此时其特性与S、B短接时不同。
图1 NMOS增强型场效应管结构图MOS 管分为增强型和耗尽型两类，增强型场效应管的特点是栅源电压V GS =0时，栅氧化层下面不存在n 型导电沟道，只有当在栅极上加以正电压V GS >V T (阈值电压)时，才在源、漏之间的P 型材料表面形成一个导电的沟道，使导电类型相同的源、漏区连接起来。
耗尽型场效应管，其主要特点是栅源电压V GS =0时，N 型沟道已经存在了。
控制氧化层中一定数量的正电荷或用离子注入便能做到这一点。
在同一衬底上，生成P 沟道MOS 场效应管和N 沟道MOS 场效应管，这种结构和工艺通常称为COMS 电路结构与工艺。
由于CMOS 电路结构简单，功耗小，因而在MOS 集成电路中，广泛采用电路结构与工艺。
MOS 场效应管在应用中有多种连接方式。
最常用的是共源连接方式，以N 沟道增强型MOS 管为例，如图2所示。
MOS场效应管
MOS场效应管MOS晶体管金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)结构的晶体管简称MOS晶体管，有P型MOS管和N型MOS管之分。
MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路，而PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为CMOS-ICMOSFET的结构MOSFET是Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor的英文缩写，平面型器件结构，按照导电沟道的不同可以分为NMOS和PMOS器件。
MOS器件基于表面感应的原理，是利用垂直的栅压VGS实现对水平IDS的控制。
它是多子（多数载流子）器件。
用跨导描述其放大能力。
MOSFET晶体管的截面图如图1所示在图中，S＝Source，G=Gate,D=Drain。
NMOS和PMOS在结构上完全相像，所不同的是衬底和源漏的掺杂类型。
简单地说，NMOS是在P型硅的衬底上，通过选择掺杂形成N 型的掺杂区，作为NMOS的源漏区；PMOS是在N型硅的衬底上，通过选择掺杂形成P型的掺杂区，作为PMOS的源漏区。
如图所示，两块源漏掺杂区之间的距离称为沟道长度L，而垂直于沟道长度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。
对于这种简单的结构，器件源漏是完全对称的，只有在应用中根据源漏电流的流向才能最后确认具体的源和漏。
器件的栅电极是具有一定电阻率的多晶硅材料，这也是硅栅MOS器件的命名根据。
在多晶硅栅与衬底之间是一层很薄的优质二氧化硅，它是绝缘介质，用于绝缘两个导电层：多晶硅栅和硅衬底，从结构上看，多晶硅栅-二氧化硅介质-掺杂硅衬底(Poly-Si--SiO2--Si)形成了一个典型的平板电容器，通过对栅电极施加一定极性的电荷，就必然地在硅衬底上感应等量的异种电荷。
这样的平板电容器的电荷作用方式正是MOS器件工作的基础。
MOS管的模型MOS管的等效电路模型及寄生参数如图2所示。
图2中各部分的物理意义为：（1）LG和RG代表封装端到实际的栅极线路的电感和电阻。
MOS管知识最全收录技术参数详解！MOS管的种类及结构
MOS管知识最全收录技术参数详解！MOS管的种类及结构MOS管，即金属（Metal）—氧化物（Oxide）—半导体（Semiconductor）场效应晶体管，是一种应用场效应原理工作的半导体器件；和普通双极型晶体管相比，MOS管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小、易于集成等优势，在开关电源、镇流器、高频感应加热、高频逆变焊机、通信电源等高频电源领域得到了越来越普遍的应用。
MOS管的种类及结构MOS管是FET的一种（另一种为JFET结型场效应管），主要有两种结构形式：N沟道型和P沟道型；又根据场效应原理的不同，分为耗尽型（当栅压为零时有较大漏极电流）和增强型（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）两种。
因此，MOS管可以被制构成P沟道增强型、P沟道耗尽型、N沟道增强型、N沟道耗尽型4种类型产品。
图表1 MOS管的4种类型每一个MOS管都提供有三个电极：Gate栅极（表示为“G”）、Source源极（表示为“S”）、Drain漏极（表示为“D”）。
接线时，对于N沟道的电源输入为D，输出为S；P沟道的电源输入为S，输出为D；且增强型、耗尽型的接法基本一样。
图表2 MOS管内部结构图从结构图可发现，N沟道型场效应管的源极和漏极接在N型半导体上，而P沟道型场效应管的源极和漏极则接在P型半导体上。
场效应管输出电流由输入的电压（或称场电压）控制，其输入的电流极小或没有电流输入，使得该器件有很高的输入阻抗，这也是MOS管被称为场效应管的重要原因。
MOS管工作原理1N沟道增强型场效应管原理N沟道增强型MOS管在P型半导体上生成一层SiO2薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极（漏极D、源极S）；在源极和漏极之间的SiO2绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G；P型半导体称为衬底，用符号B表示。
由于栅极与其它电极之间是相互绝缘的，所以NMOS又被称为绝缘栅型场效应管。
场效应管讲解
例5.2.1 P212
设VDS VGS VT，工作于饱和区
VGS
Rg 2 Rg1 Rg 2
VDD
40 5 2V 60 40
I DQ Kn (VGS VT )2 0.2 (2 1)2 0.2mA
VDS VDD I D Rd 5 0.2 15 2V 判断VDS 2V (VGS VT )=1V，成立
MOS电容
SiO2绝缘层
+ + + + + - - - - - -
金属铝
E
P
P型基底
电子反型层
SiO2绝缘层
掺入了大量的碱金 属正离子Na+或K+
+ + + + +
金属铝
- - - - - -
P
P型基底
电子反型层
一、结构和电路符号 S
G
D
金属铝
D
两个N区 N
P
N P型基底 SiO2绝缘层
G S
导电沟道
耗尽型的MOS管vGS=0时就有导电沟道，加反向 电压才能夹断。
iD 转移特性曲线
vGS VP 0
输出特性曲线
iD
vGS>0 vGS=0 vGS<0
0 vDS
四、说明：
（1）MOS管有四种基本类型；
（2）增强型的MOS管的vGS必须超过一定的值以使沟 道形成； 耗尽型的MOS管使形成沟道的vGS可正可负； （3）MOS管的输入阻抗特别高
N沟道增强型
S
G
D D
N
P
N
G
S
N 沟道耗尽型
MOS管
MOS管一概念:在集成电路中绝缘性场效应管被叫做mos管。
MOS英文全称为Metal-Oxide-Semiconductor即金属-氧化物-半导体，确切的说，这个名字描述了集成电路中MOS管的结构，即：在一定结构的半导体器件上，加上二氧化硅和金属，形成栅极。
从结构上说，MOS管可以分为增强型(E 型)和耗尽型（D型），它们的区别在于当Vgs为0时，增强型（E型）不存在导电沟道，耗尽型（D型）存在导电沟道，原因是E型的导通电压（阈值电压）Vth>0，D型的Vth<0。
MOS管形成的电路通称为MOS电路，但又有不同，PMOS逻辑电路称为PMOS电路，NMOS逻辑电路称为NMOS电路，PMOS和NMOS共同组成的逻辑电路称为CMOS集成电路，MOS和BJT组成的电路称为Bi-CMOS集成电路。
由于MOS 管静态功耗几乎为0，所有的功耗都集中在开关转换的过程中，因此相对BJT而言，MOS管的功耗更低。
因此，在现代工业设计中，MOS管主要用于数字逻辑电路中实现开关逻辑（0、1逻辑）。
二工作原理: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。
分别为电流控制器件和电压控制器件。
FET的增益等于它的跨导(transconductance)gm，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栅（称为gate），通过投影一个电场在一个绝缘层（氧化物SIO2)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（只是一个电容的作用），所以FET管的GATE电流非常小（电容的电流损耗）。
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）（metal oxide semicondutor field effect transistor）。
第3章：场效应管详解
3.0
场效应管
概述
3.1
3.2
MOS场效应管
结型场效应管
3.0 概 述
场效应管是一种利用电场效应来控制电流的半导
体器件,也是一种具有正向受控作用的半导体器件。
它体积小、工艺简单，器件特性便于控制，是目前制 造大规模集成电路的主要有源器件。
场效应管与三极管主要区别：
• 场效应管输入电阻远大于三极管输入电阻。
由于MOS管COX很小，因此当带电物体（或人） 靠近金属栅极时，感生电荷在SiO2绝缘层中将产生
很大的电压VGS(=Q /COX)，使绝缘层击穿，造成
MOS管永久性损坏。
MOS管保护措施：
分立的MOS管：各极引线短接、烙铁外壳接地。 MOS集成电路：
D1
T
D2
D1 D2一方面限制VGS间 最大电压，同时对感 生 电荷起旁路作用。
VGS > VGS(th) 条件： V DS > VGS–VGS(th) 特点：
0
VDS /V
ID只受VGS控制，而与VDS近似无关，表现出类 似三极管的正向受控作用。 考虑到沟道长度调制效应，输出特性曲线随 VDS的增加略有上翘。
注意：饱和区（又称有源区）对应三极管的放大区。
数学模型：
工作在饱和区时， MOS 管的正向受控作用，服 从平方律关系式： n COXW ID (VGS VGS(th) ) 2 2l 若考虑沟道长度调制效应，则ID的修正方程：
• 场效应管是单极型器件（三极管是双极型器件）。
• 场效应管受温度的影响小（只有多子漂移运动形成电流)。
一、场效应管的种类
绝缘栅型场效应管MOSFET 按结构不同分为 N沟道 结型场效应管JFET P沟道 N沟道 耗尽型（DMOS） P沟道
MOS管概述
基本电子电路系列——MOS管MOS管学名是场效应管，是金属-氧化物-半导体型场效应管，英文：MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor），属于绝缘栅型。
本文就结构构造、特点、实用电路等几个方面用工程师的话简单描述。
其结构示意图：解释1：沟道上面图中，下边的p型中间一个窄长条就是沟道，使得左右两块P型极连在一起，因此mos管导通后是电阻特性，因此它的一个重要参数就是导通电阻，选用mos管必须清楚这个参数是否符合需求。
解释2：n型上图表示的是p型mos管，读者可以依据此图理解n型的，都是反过来即可。
因此，不难理解，n型的如图在栅极加正压会导致导通，而p型的相反。
解释3：增强型相对于耗尽型，增强型是通过“加厚”导电沟道的厚度来导通，如图。
栅极电压越低，则p型源、漏极的正离子就越靠近中间，n衬底的负离子就越远离栅极，栅极电压达到一个值，叫阀值或坎压时，由p型游离出来的正离子连在一起，形成通道，就是图示效果。
因此，容易理解，栅极电压必须低到一定程度才能导通，电压越低，通道越厚，导通电阻越小。
由于电场的强度与距离平方成正比，因此，电场强到一定程度之后，电压下降引起的沟道加厚就不明显了，也是因为n型负离子的“退让”是越来越难的。
耗尽型的是事先做出一个导通层，用栅极来加厚或者减薄来控制源漏的导通。
但这种管子一般不生产，在市面基本见不到。
所以，大家平时说mos管，就默认是增强型的。
解释4：左右对称图示左右是对称的，难免会有人问怎么区分源极和漏极呢？其实原理上，源极和漏极确实是对称的，是不区分的。
但在实际应用中，厂家一般在源极和漏极之间连接一个二极管，起保护作用，正是这个二极管决定了源极和漏极，这样，封装也就固定了，便于实用。
我的老师年轻时用过不带二极管的mos管。
非常容易被静电击穿，平时要放在铁质罐子里，它的源极和漏极就是随便接。
解释5：金属氧化物膜图中有指示，这个膜是绝缘的，用来电气隔离，使得栅极只能形成电场，不能通过直流电，因此是用电压控制的。
一文读懂场效应管的分类、结构以及原理
一文读懂场效应管的分类、结构以及原理场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写（FET））简称场效应管，是较新型的半导体材料，利用电场效应来控制晶体管的电流，因而得名。
它只有一种载流子参与导电的半导体器件，是一种用输入电压控制输出电流的半导体器件。
从参与导电的载流子来划分，它有电子作为载流子的N沟道器件和空穴作为载流子的P沟道器件。
从场效应管的结构来划分，它有结型场效应管和绝缘栅型场效应管之分。
1.结型场效应管（1）结型场效应管结构N沟道结型场效应管的结构如下图所示，它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结，形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。
两个P区即为栅极，N型硅的一端是漏极，另一端是源极。
结型场效应管的结构示意图（2）结型场效应管工作原理以N沟道为例说明其工作原理。
当VGS=0时，在漏、源之间加有一定电压时，在漏源间将形成多子的漂移运动，产生漏极电流。
当VGS《0时，PN结反偏，形成耗尽层，漏源间的沟道将变窄，ID将减小，VGS继续减小，沟道继续变窄，ID继续减小直至为0。
当漏极电流为零时所对应的栅源电压VGS称为夹断电压VGS （off）。
（3）结型场效应管特性曲线结型场效应管的特性曲线有两条，一是输出特性曲线（ID=f（VDS）| VGS=常量），二是转移特性曲线（ID=f（VGS）|VDS =常量）。
N沟道结型场效应管的特性曲线如下图所示。
（a）漏极输出特性曲线（b）转移特性曲线N沟道结型场效应管的特性曲线2. 绝缘栅场效应三极管的工作原理绝缘栅场效应三极管分为：耗尽型→N沟道、P沟道增强型→N沟道、P沟道（1）N沟道耗尽型绝缘栅场效应管结构N沟道耗尽型的结构和符号如下图（a）所示，它是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入了大量的金属正离子。
所以当VGS=0时，这些正离子已经感应出反型层，形成了沟道。
于是，只要有漏源电压，就有漏极电流存在。
当VGS》0时，将使ID进一步增加。
4.1_MOS场效应晶体管的结构工作原理和输出特性
B
N沟道增强型MOSFET的符号如
左图所示。左面的一个衬底在内部与
S
源极相连，右面的一个没有连接，使
用时需要在外部连接。 动画2-3
4.1.2 N沟道增强型MOSFET的工作原理
对N沟道增强型MOS场效应三极管的工作原理，分两个方面进行
讨论，一是栅源电压UGS对沟道会产生影响，二是漏源电压UDS也会对 沟道产生影响，从而对输出电流，即漏极电流ID产生影响。
3. N沟道增强型MOSFET的特性曲线
N沟道增强型MOSFET的转移特性曲线有两条，转移特性曲线和漏
极输出特性曲线。
1．转移特性曲线 ID/ m A
N沟道增强型MOSFET的转移特 性曲线如左图所示，它是说明栅源电
U DS 10V
压UGS对漏极电流ID的控制关系，可
4
用这个关系式来表达，这条特性曲线
S iO 2
取一块P型半导体作为衬底，用 B表示。
用氧化工艺生成一层SiO2 薄膜 绝缘层。
然后用光刻工艺腐蚀出两个孔。
扩散两个高掺杂的N型区。从而 形成两个PN结。（绿色部分）
B
从N型区引出电极，一个是漏极
D，一个是源极S。
D
B
G
G
精选可编辑ppt
S
7
D
在源极和漏极之间的绝缘层上镀
一层金属铝作为栅极G。
⑥ 最大漏极功耗PDM
最大漏极功耗可由PDM= VDS ID决定，与双极型 三极管的PCM相当。
精选可编辑ppt
25
(2)场效应三极管的型号
场效应三极管的型号, 现行有两种命名方法。其一是与 双极型三极管相同，第三位字母J代表结型场效应管，O代 表绝缘栅场效应管。第二位字母代表材料，D是P型硅，反 型层是N沟道；C是N型硅P沟道。例如, 3DJ6D是结型N沟 道场效应三极管，3DO6C是绝缘栅型N沟道场效应三管。
MOSFET
电压控制器件，以源极为基准电位
VDS
VGS G
ID
S
D
n+
n+
栅源电压VGS 漏源电压VDS
P
8
MOSFET基本原理
¾ MOSFET基本结构 ¾ MOSFET种类 ¾ MOSFET基本特性 ¾ 应用举例
26
可变电阻区（又称线性区）
VGS>VT，VDS≤（VGS－VT）
ID
=
Co μn
Z L
[(VGS
− VT
)VDS
−
1 2
VD2S
]
VDS较小
ID
≈
Co μn
Z L
(VGS
−VT )VDS
输出特性曲线
ID = f (VDS ) VGS =const.
电导常数
Kn
=
Co μn
Z L
27
放大区
（恒流区或饱和区）
0.2
饱和区
0
NMOS
3.0
2.0 L = 0.3μm
1.0 ψ S = Vbi
L = 0.5μm L = 1μm
ψ S = Vbi + VDS
- 0.2
VDS= - 1.8V
0.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
y / μm
VDS =- 0.05V - 0.4
PMOS
数个不同沟道长度的n沟道器件的源极与 漏极间的表面电势
阈值电压漂移量∆VT：耗尽 区电荷减少所造成的
mos场效应管分类
mos场效应管分类
MOS场效应管（MOSFET）是一种常用的半导体器件，它可以用来放大电信号、开关电路以及作为电压控制器件等。
MOSFET可以分为两种类型：增强型MOSFET和耗尽型MOSFET。
增强型MOSFET是一种常开型MOSFET，当栅极电压为零时，漏极和源极之间的导通电阻非常小，因此它可以用来作为开关电路。
当栅极电压为正时，会在栅极和漏极之间形成一个电场，这个电场会吸引电子，从而使漏极和源极之间的导通电阻变得更小。
因此，增强型MOSFET可以用来放大电信号。
耗尽型MOSFET是一种常闭型MOSFET，当栅极电压为零时，漏极和源极之间的导通电阻非常大，因此它不能用来作为开关电路。
当栅极电压为负时，会在栅极和漏极之间形成一个电场，这个电场会排斥电子，从而使漏极和源极之间的导通电阻变得更大。
因此，耗尽型MOSFET可以用来作为电压控制器件。
MOSFET还可以根据其结构分为两种类型：p型MOSFET和n型MOSFET。
p型MOSFET的基底是p型半导体，源极和漏极是n型半导体，栅极是金属。
n型MOSFET的基底是n型半导体，源极和漏极是p型半导体，栅极是金属。
总之，MOSFET是一种非常重要的半导体器件，它可以用来放大电信号、开关电路以及作为电压控制器件等。
MOSFET可以分为增强型MOSFET和耗尽型MOSFET，以及p型MOSFET和n型MOSFET。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求来选择合适的MOSFET。