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          MOS管工作原理,就是這么簡(jiǎn)單

          作者:蔣雅嫻 時(shí)間:2015-01-16 來(lái)源:電子產(chǎn)品世界 收藏

          1. --簡(jiǎn)介

            ,即在集成電路中絕緣性場(chǎng)效應(yīng)管。MOS英文全稱為Metal-Oxide-Semiconductor即金屬-氧化物-半導(dǎo)體,確切的說(shuō),這個(gè)名字描述了集成電路中MOS管的結(jié)構(gòu),即:在一定結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件上,加上二氧化硅和金屬,形成柵極。MOS管的source和drain是可以對(duì)調(diào)的,都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數(shù)情況下,兩個(gè)區(qū)是一樣的,即使兩端對(duì)調(diào)也不會(huì)影響器件的性能,這樣的器件被認(rèn)為是對(duì)稱的。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/268236.htm

          MOS管簡(jiǎn)介

          2. MOS管--Mos管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

            MOS管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖所示;其導(dǎo)通時(shí)只有一種極性的載流子(多子)參與導(dǎo)電,是單極型晶體管。導(dǎo)電機(jī)理與小功率MOS管相同,但結(jié)構(gòu)上有較大區(qū)別,小功率MOS管是橫向?qū)щ娖骷?,功率MOSFET大都采用垂直導(dǎo)電結(jié)構(gòu),又稱為VMOSFET,大大提高了MOSFET器件的耐壓和耐電流能力。

          Mos管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

            其主要特點(diǎn)是在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化硅絕緣層,因此具有很高的輸入電阻,該管導(dǎo)通時(shí)在兩個(gè)高濃度n擴(kuò)散區(qū)間形成n型導(dǎo)電溝道。n溝道增強(qiáng)型MOS管必須在柵極上施加正向偏壓,且只有柵源電壓大于閾值電壓時(shí)才有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生的n溝道MOS管。n溝道耗盡型MOS管是指在不加?xùn)艍?柵源電壓為零)時(shí),就有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生的n溝道MOS管。

          3. MOS管--MOS管的特性

            3.1MOS管的輸入、輸出特性

            對(duì)于共源極接法的電路,源極和襯底之間被二氧化硅絕緣層隔離,所以柵極電流為0。

          MOS管的特性

            圖(a)為共源極接法的電路,輸出特性曲線如右圖所示。

            當(dāng)VGS

          MOS管的特性

            3.2MOS管的導(dǎo)通特性

            MOS管作為開(kāi)關(guān)元件,同樣是工作在截止或?qū)▋煞N狀態(tài)。由于MOS管是電壓控制元件,所以主要由柵源電壓uGS決定其工作狀態(tài)。下面以管為例介紹其特性。

          MOS管的特性

            圖 (a)為由增強(qiáng)型管構(gòu)成的開(kāi)關(guān)電路。

            的特性,Vgs大于一定的值就會(huì)導(dǎo)通,適合用于源極接地時(shí)的情況(低端驅(qū)動(dòng)),只要柵極電壓達(dá)到4V或10V就可以了。

            PMOS的特性,Vgs小于一定的值就會(huì)導(dǎo)通,適合用于源極接VCC時(shí)的情況(高端驅(qū)動(dòng))。但是,雖然PMOS可以很方便地用作高端驅(qū)動(dòng),但由于導(dǎo)通電阻大,價(jià)格貴,替換種類少等原因,在高端驅(qū)動(dòng)中,通常還是使用NMOS。

          4.

            MOS管的工作原理(以N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管)它是利用VGS來(lái)控制“感應(yīng)電荷”的多少,以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況,然后達(dá)到控制漏極電流的目的。在制造管子時(shí),通過(guò)工藝使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子,故在交界面的另一側(cè)能感應(yīng)出較多的負(fù)電荷,這些負(fù)電荷把高滲雜質(zhì)的N區(qū)接通,形成了導(dǎo)電溝道,即使在VGS=0時(shí)也有較大的漏極電流ID。當(dāng)柵極電壓改變時(shí),溝道內(nèi)被感應(yīng)的電荷量也改變,導(dǎo)電溝道的寬窄也隨之而變,因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。

          MOS管的工作原理

          知識(shí)延伸

          MOS管的分類

            按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種;按導(dǎo)電方式:MOS管又分耗盡型與增強(qiáng)型,所以MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管分為N溝耗盡型和增強(qiáng)型;P溝耗盡型和增強(qiáng)型四大類。MOS管的分類

          MOS管應(yīng)用

            MOS管最顯著的特性是開(kāi)關(guān)特性好,所以被廣泛應(yīng)用在需要電子開(kāi)關(guān)的電路中,常見(jiàn)的如開(kāi)關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動(dòng),也有照明調(diào)光。而且由MOS管構(gòu)成的CMOS傳感器為相機(jī)提供了越來(lái)越高的畫質(zhì),成就了更多的“攝影家”。MOS管應(yīng)用

          —參考資料

            1、MOS管的開(kāi)關(guān)損耗-反激式分析

            描述:利用反激式分析MOS管的開(kāi)關(guān)損耗

            2、MOSFET的工作原理

            描述:功率MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理

            3、MOS、三極管用作開(kāi)關(guān)時(shí)的區(qū)別聯(lián)系

            描述:MOS管、三極管用作開(kāi)關(guān)時(shí)的區(qū)別聯(lián)系

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