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  • MOS管构造详解与特性,种类解析
    • 发布时间:2022-08-03 20:50:43
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    MOS管构造详解与特性,种类解析
    MOS管构造
    MOS管的构造是在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的 N+区,并用金属铝引出两个电极,分别作为漏极D和源极S。
    然后在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅(Si02)绝缘层膜,在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极,作为栅极G。这就构成了一个N沟道(NPN 型)增强型MOS管。它的栅极和其它电极间是绝缘的。
    MOS管构造:同样用上述相同的方法在一块掺杂浓度较低的N型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区,及上述相同的栅极制作过程,就制成为一个P沟道(PNP型)增强型MOS管。
    图1-1所示(a )、(b)分别是P沟道MOS管道结构图和代表符号。
    MOS管构造
    MOS管的特性
    在MOS管的工作原理中可以看出,MOS管的栅极G和源极S之间是绝缘的,由于SiO2绝缘层的存在,在栅极G和源极S之间等效是一个电容存在,电压VGS产生电场从而导致源极-漏极电流的产生。
    此时的栅极电压VGS决定了漏极电流的大小,控制栅极电压VGS的大小就可以控制漏极电流ID的大小。
    这就可以得出如下结论:
    1) MOS 管是一个由改变电压来控制电流的器件,所以是电压器件。
    2) MOS 管道输入特性为容性特性,所以输入阻抗极高。
    MOS 管的电压极性和符号规则:
    图1-4-(a)是N沟道MOS管的符号,图中D是漏极,S是源极,G是栅极,中间的箭头表示衬底,如果箭头向里表示是N沟道的MOS管,箭头向外表示是 P沟道的MOS管。
    实际在MOS管生产的过程中衬底在出厂前就和源极连接,所以在符号的规则中,表示衬底的箭头也必须和源极相连接,以区别漏极和源极。
    图1-4-(c)是P沟道MOS管的符号。MOS管应用电压的极性和我们普通的晶体三极管相同,N沟道的类似NPN晶体三极管,漏极D接正极,源极S接负极,栅极G正电压时导电沟道建立,N沟道MOS管开始工作,如图1-4-(b)所示。
    同样P道的类似PNP晶体三极管,漏极D接负极,源极S接正极,栅极G负电压时,导电沟道建立,P沟道MOS管开始工作,如图1-4-(d)所示。
    MOS管构造
    MOS管构造
    MOS管种类和结构
    MOSFET管是FET的一种(另一种是JFET),可以被区分成增强型或耗尽型,P沟道或N沟道共4种类型,但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管和增强型的P沟道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是这两种。
    对于这两种增强型MOS管,比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小,且容易。所以开关电源和马达驱动的应用中,一般都用NMOS。
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