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金属氧化物半导体型场效应管(MOS管)的工作原理

[日期:2011-07-07] 来源:  作者:郝铭 [字体: ]

 

  如下图A所示,从N沟道增强型MOS管结构图中可以看出,其漏极D和源极S之间有两个反相的PN结。当栅-源电压V=OV时,即使加上漏-源电压Vds,总有一个PN结处于反偏状态,漏-源极间没有电流流过,所以这时漏极电流Id=OA。
  
  此时若在栅-源极间加上正向电压,即Vgs>OV,则栅极和硅衬底之间的SiO2绝缘层两边便产生一个栅极指向P型硅衬底的电场,由于氧化物层是绝缘的,栅极所加电压Vgs,无法形成电流,氧化物层的两边就形成了一个电容,VGs等效是对这个电容充电,并形成一个电场,随着Vgs逐渐升高,受栅极正电压的吸引,在这个电容的另一边就聚集大量的电子并形成了一个从漏极到源极的N型导电沟道,并有电流流过,如图3B所示,我们把开始形成沟道时的栅-源极电压称为“开启电压”,一般用V7表示(约为2V)。控制栅极电压Vgs的大小改变了电场的强弱,就可以达到控制漏极电流Ip,大小的目的,这也是MOS管用电场来控制电流的一个重要特点,所以也称之为“场效应管”。


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