常用半导体器件赣南师范学院物电学院电工电子教研室-点.PPT

3. 特性曲线与电流方程 (a)转移特性 (b)输出特性 UGS UT ，iD = 0； 　　UGS ≥ UT，形成导电沟道，随着 UGS 的增加，ID 逐渐增大。 (当 UGS UT 时) 　　三个区：可变电阻区、恒流区(或饱和区)、夹断区。 UT 2UT IDO uGS /V iD /mA O 图 1.4.10 (a) 图 1.4.10 (b) iD/mA uDS /V O 预夹断轨迹 恒流区 可变电阻区 夹断区。 UGS增加 二、N 沟道耗尽型 MOS 场效应管 P型衬底 N+ N+ B G S D ++++++ 　　制造过程中预先在二氧化硅的绝缘层中掺入正离子，这些正离子电场在 P 型衬底中“感应”负电荷，形成“反型层”。即使 UGS = 0 也会形成 N 型导电沟道。 ++++++ ++++++ 　　UGS = 0，UDS 0，产生较大的漏极电流； 　　UGS 0，绝缘层中正离子感应的负电荷减少，导电沟道变窄，iD 减小； 　　UGS = UP , 感应电荷被“耗尽”，iD ? 0。 UP或UGS(off)称为夹断电压 图 1.4.11 N 沟道耗尽型 MOS 管特性 工作条件： UDS 0； UGS 正、负、零均可。 iD/mA uGS /V O UP (a)转移特性 IDSS 耗尽型 MOS 管的符号 S G D B (b)输出特性 iD/mA uDS /V O +1V UGS=0 -3 V -1 V -2 V 4 3 2 1 5 10 15 20 N 沟道耗尽型MOSFET 三、P沟道MOS管 1.P沟道增强型MOS管的开启电压UGS(th) 0 当UGS UGS(th) ， 漏-源之间应加负电源电压 管子才导通,空穴导电。 2.P沟道耗尽型MOS管的夹断电压UGS(off)＞0 UGS 可在正、负值的一定范围内实现对iD的控制， 漏-源之间应加负电源电压。 S G D B P沟道 S G D B P沟道 四、VMOS管 VMOS管漏区散热面积大， 可制成大功率管。 增强型 绝缘 栅型 N 沟道 耗尽型 结型 P 沟道 耗尽型 结型 N 沟道 输出特性曲线 转移特性曲线 符 号 种 类 S G D S G D iD UGS= 0V + uDS + + o S G D B uGS iD O UT 　各类场效应管的符号和特性曲线 + UGS = UT uDS iD + + + O iD UGS= 0V - - - uDS O uGS iD UP IDSS O uGS iD /mA UP IDSS O 耗尽型 增强型 绝缘 栅型 P 沟道 耗尽型 绝缘 栅型 N 沟道 输出特性曲线 转移特性曲线 符 号 种 类 ID S G D B UDS ID _ UGS=0 + _ _ O ID UGS UP IDSS O S G D B ID S G D B ID ID UGS UT O ID UGS UP IDSS O _ ID UGS=UT UDS _ o _ UGS= 0V + _ ID UDS o + 1.4.3　场效应管的主要参数 一、直流参数 饱和漏极电流 IDSS 2. 夹断电压 UP 或UGS(off) 3. 开启电压 UT 或UGS(th) 4. 直流输入电阻 RGS 为耗尽型场效应管的一个重要参数。 为增强型场效应管的一个重要参数。 为耗尽型场效应管的一个重要参数。 　　输入电阻很高。结型场效应管一般在 107 ? 以上， 　　绝缘栅场效应管更高，一般大于 109 ?。 二、交流参数 1. 低频跨导 gm 2. 极间电容 用以描述栅源之间的电压 uGS 对漏极电流 iD 的控　　制作用。 单位：iD 毫安(mA)；uGS 伏(V)；gm 毫西门子(mS) 这是场效应管三个电极之间的等效电容，包括 Cgs、　　Cgd、Cds。 极间电容愈小，则管子的高频性能愈好。　　一般为几个皮法。 三、极限参数 3. 漏极最大允许耗散功率 PDM 2.漏源击穿电压 U(BR)DS 4. 栅源击穿电压U(BR)GS 由场效应管允许的温升决定。漏极耗散功率转化为　　热能使管子的温度升高。 当漏极电流 ID 急剧上升产生雪崩击穿时的 UDS 。 场效应管工作时，栅源间 PN 结处于反偏状态，若　　UGS U(BR)GS ，PN 将被击穿，这种击穿与电容击　　穿的情况类似，属于破坏性击穿。 1.最大漏极电流IDM 例1.4.2 电路如图1.4.14所示，其中管子T的输出特性曲线如图1.4.15所示。试分析ui为0V、8V和10V三种情况下uo分别为多少伏？ 　 图1.4.14 　　　　图1.4.15 分析：N沟道增强型