绝缘栅型场效应管.ppt

上页下页返回模拟电子技术基础上页下页返回模拟电子技术基础N沟道IGFET耗尽型增强型P沟道P沟道N沟道绝缘栅型场效应管的类别3.2绝缘栅型场效应管3.2.1增强型MOS管gsdN+N+SiO2保护层AlbP结构示意图PN+sgdN+以P型半导体作衬底形成两个PN结SiO2保护层引出两个电极引出两个电极引出栅极Al从衬底引出电极两边扩散两个高浓度的N区SiO2保护层PN+sgdN+Al故又称为MOS管管子组成a.金属（Metal)b.氧化物(Oxide)c.半导体(Semiconductor)PgdN++–电路连接图1.工作原理s–N++(1)uGS=0,uDS≠0源极和漏极之间始终有一个PN结反偏，iD=0PN+sgN+iD=0d–++–PN+sgN+iD=0d–++–(2)uGS0,uDS=0产生垂直向下的电场PN+sgN+iD=0g–++–电场排斥空穴吸引电子形成耗尽层PN+sgN+iD=0d–++–形成导电沟道当uGS=UGS(th)时出现反型层PN+sgN+iD=0d–++–UGS(th)——开启电压N沟道增强型MOS管，简称NMOSN沟道PN+SGN+iD0D–++–uDS(d)沟道反型层呈楔形(b)沿沟道有电位梯度(3)当uGSUGS(th）,uDS0时(c)绝缘层内不同点的电场强度不同,左高右低(a)漏极电流iD0uDS增大，iD增大a.uDS升高沟道变窄PN+SGN+iD0D–++–uDS反型层变窄b.当uGD=uGS–uDS=UGS(th）时PN+SGN+iD0D–++–uDS沟道在漏极端夹断(b)管子预夹断(a)iD达到最大值c.当uDS进一步增大(a)iD达到最大值且恒定PN+SGN+iD0D–++–uDSPN+SGN+D–++–uDS沟道夹断区延长(b)管子进入恒流区增强型NMOS管工作原理动画演示2．伏安特性与参数a．输出特性可变电阻区放大区截止区输出特性曲线24061020(1)可变电阻区(a)uDS较小，沟道尚未夹断(b)uDS＜uGS–|UGS(th)|(c)管子相当于受uGS控制的电阻各区的特点可变电阻区24061020(2)放大区(饱和区、恒流区)(a)沟道预夹断(c)iD几乎与uDS无关(d)iD只受uGS的控制(b)uDSuGS–|UGS(th)|放大区24061020截止区(a)uGS＜UGS(th) (3)截止区(b)沟道完全夹断(c)iD=024061020b．转移特性曲线转移特性曲线式中，K为与管子有关的参数。管子工作于放大区时函数表达式O[例]图示为某一增强型NMOS管的转移特性。试求其相应的常数K值。[解]由图可知，该管的UGS（th）=2V当UGS=8V时，ID=2mA故0246812耗尽型MOS管1.MOS管结构示意图sgdN+N+SiO2Alb耗尽层（导电沟道）反型层P绝缘层中渗入了正离子PN+sdN+????????出现反型层形成导电沟道g导电沟道增宽a.导电沟道变窄b.耗尽型MOS管可以在uGS为正或负下工作。PN+sdN+????????+–g2．伏安特性与参数24061020可变电阻区放大区截止区a．输出特性曲线b．转移特性曲线函数表达式转移特性曲线O工作于放大区时上页下页返回模拟电子技术基础上页下页返回模拟电子技术基础