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MOSFET知識詳解
新聞ID號:  18299 標(biāo)題圖片
資訊類型:  交流培訓(xùn)
所屬類別:  功率器件; 電源IC
關(guān) 鍵 字:  IC/POWER IC/MOSFET
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發(fā)布時間:  2009/2/9 9:38:04
更新時間:  2009/2/18 16:49:46
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發(fā) 布 者:  hihtek
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    如圖所示,它是在p型的MOS兩邊形成兩個n+區(qū),因此連同MOS的兩個端點(diǎn),MOSFET總共有四個端點(diǎn)。氧化層上的金屬接點(diǎn)稱閘極(Gate),而兩個n+區(qū)分別是源極(Source)和汲極(Drain)。

    至于它是如何工作的呢?其特性為何呢?以下就分別來討論它。

A.增強(qiáng)式MOSFET

    我們以基體為P型的MOSFET結(jié)構(gòu)來說明,將基體、源極、汲極都接地,當(dāng)閘極開始接正電壓,在靠近閘極氧化層的半導(dǎo)體表面會感應(yīng)負(fù)電荷,正電壓越大,負(fù)電荷累積越多,因此在兩個n+區(qū)之間形成了表面反轉(zhuǎn)層,也就是通道。因?yàn)樾诺赖男纬桑娮哟罅客ㄟ^形成電流,所以源極和汲極間要有電流產(chǎn)生,完全是靠閘極加正電壓幫忙,因此這種形態(tài)的組件就稱為增強(qiáng)式金氧半場效晶體管。

    接著我們來考慮汲極接正電壓的情形,若是閘極加正電壓始的半導(dǎo)體表面形成反轉(zhuǎn)層,但是由于汲極也加一個正電壓,使得落再閘極與汲極間的電壓比落在閘極與源極間的電壓小,因此反轉(zhuǎn)層的電子不再均勻的分布,在靠近汲極的地方電子數(shù)目會較少,或是說通道在汲極附近會變窄。當(dāng)汲極電壓很小時,信道變化不是很大,因此通道整個電性就像電阻:汲極電壓和電流呈正比關(guān)系,所以這區(qū)域又稱線性區(qū)。

    若是序繼續(xù)增加汲極電壓,則I和V之間的關(guān)系不再是線性:當(dāng)V增加到汲極附近通道寬度為零時,即所謂的夾止點(diǎn)。要是V繼續(xù)增加,這時夾止點(diǎn)會往源極移動,也就是靠近汲極的區(qū)域不會有反轉(zhuǎn)層。此時因?yàn)榭拷硺O附近沒有反轉(zhuǎn)層,所以它的阻值較高,因此所施加的電壓大部份會落在這個區(qū)域;當(dāng)電子從源極出發(fā)到達(dá)夾止點(diǎn)時,會受到這區(qū)域的電場作用掃到射汲極;也就是說,當(dāng)夾止點(diǎn)出現(xiàn)后,若是V再增加便會使通道變短。而增加的V主要在幫助到達(dá)夾止點(diǎn)的電子通過信道和汲極間的空隙到達(dá)汲極,因此I不會隨著V的增加而增加,我們稱晶體管進(jìn)入飽和區(qū)。

    B.空乏式MOSFET

    若是在n+通道場效晶體管的源極和汲極之間先形成一條很窄的n-信道,這種結(jié)構(gòu)的晶體管就稱為空乏式MOSFET。空乏式MOSFET晶體管的Id和Vds的特性曲線圖,很明顯的當(dāng)Vgs=0時,Id并不為零,當(dāng)Vgs=-4V時d才等于零,也就是起始電壓為-4V。Id當(dāng)Vds很小時也是呈線性關(guān)系,隨著Vds增加,Id進(jìn)入飽和狀態(tài),詳細(xì)工作原理和增強(qiáng)式晶體管雷同,這里不再重復(fù)。