场效应管课件.pptVIP

2)飽和區VGS＞VGS（off)VDS＞VGS–VGS（off)（VGD＜VGS（off)）GDSVGSVDSIDVGS++--ID(VGS)ID

3)截止區VGS＜VGS（off)ID=04）擊穿區VDS≥V（BR）DSID↑↑V（BR）DS：漏極擊穿電壓4小信號電路模型GDSvgsvds++--gmvgsidrds分析方法採用計算法例1:已知某ENMOS器件的參數VGST=2V,W=100μm，l=10μm，μnCox=20μA/V2，源極電位VS=0V，柵極電位VG=3.0V，試確定VD=0.5V，VD=5V時，器件分別工作在什麼狀態，並且計算ID值(λ=0)。解：VGS=VG–VS=3V＞VGST當VD=0.5V時VGD=VG–VD=2.5V＞VGST器件工作在非飽和區（電阻區）當VD=5V時VGD=VG–VD=2VVGST器件工作在飽和區場效應管*1場效應管：具有正向受控作用的半導體器件。是單極型電晶體。*2場效應管類型：結型（JFET）：P溝道，N溝道金屬-氧化物-半導體型（MOSFET）：增強型（EMOS）：P溝道，N溝道耗盡型（DMOS）：P溝道，N溝道MOS場效應管1EMOS場效應管（N溝道）1）結構符號WDGSUUSGDP+N+N+Pll2工作原理在VGS作用下，D-S間形成導電溝道；在VDS作用下，S區電子沿導電溝道進到D區。1）VGS=0VDS＞0由於U-D極PN結是反向偏置的，中間P型襯底基本沒有電子，所以D極和S極彼此之間有效地絕緣開了。此時NMOS管處於截止狀態，ID=0。USGDP+N+N+PVGSVDSID=02）VGS＞0VDS＝0向下的電場將排斥氧化層下麵P型襯底薄層（表面層）中的空穴，使受主負離子露出開始形成耗盡層。可動載流子很少，ID≈0USGDP+N+N+PVGSVDSE3）VGS↑=VGSTVDS＝0VGS↑→表面層感應負電荷↑→耗盡層↑→耗盡層上面的表面層內感應自由電子濃度n↑空穴濃度p↓→形成反型層→產生導電溝道。*1反型條件：*2反型層*3開啟電壓VGSTUSGDP+N+N+PVGSVDS4）VGS＞VGSTVDS＞0在VDS作用下，ID＞05）VGS＞VGSTVDS↑＞VGS–VGST*1VGS＞VGST時VDS↑→靠近漏極的耗盡層↑*2當VDS↑＞VGS–VGST時，耗盡層將夾斷靠近漏端的導電溝道。——夾斷*3夾斷電壓：VDS=VGS–VGST*4夾斷時，漏極到源極之間仍然導電USGDP+N+N+PVGSVDS*5當VGS＞VGST如果VDS＜VGS–VGST，那麼VDS↑→ID↑如果VDS＞VGS–VGST，那麼多餘的電壓降落在耗盡層上，ID飽和。飽和區電阻區IDVDSVDS=VGS–VGSTIDVGSVGSTVGS3伏安特性IG=01）電阻區（線性區，非飽和區）條件：VGS＞VGSTVDS＜VGS-VGST（VGD＞VGST）飽和區電阻區IDVDSVDS=VGS–VGSTDGSU2）飽和區（放大區）條件：VGSVGSTVDS＞VGS-VGST（VGD＜VGST）*1忽略溝道長度調製效應，令VDS=VGS-