按柵極材料分類:多晶硅與金屬柵極 MOS 管 柵極材料的選擇直接影響 MOS 管性能,據(jù)此可分為多晶硅柵和金屬柵極 MOS 管。早期 MOS 管采用鋁等金屬作為柵極材料,但存在與硅界面接觸電阻大、熱穩(wěn)定性差等問題。多晶硅柵極憑借與硅襯底的良好兼容性、可摻雜調(diào)節(jié)功函數(shù)等優(yōu)勢,成為主流技術(shù),廣泛應(yīng)用于微米級至納米級制程的集成電路。其通過摻雜形成 N 型或 P 型柵極,可匹配溝道類型優(yōu)化閾值電壓。隨著制程進(jìn)入 7nm 以下,金屬柵極(如鈦、鉭基合金)結(jié)合高 k 介質(zhì)材料重新成為主流,解決了多晶硅柵在超薄氧化層下的耗盡效應(yīng)問題,***降低柵極漏電,提升器件開關(guān)速度和可靠性,是先進(jìn)制程芯片的**技術(shù)...
MOS 管的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與選型指南 MOS 管的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為生產(chǎn)和應(yīng)用提供統(tǒng)一規(guī)范,選型需依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需求綜合考量。國際標(biāo)準(zhǔn)如 JEDEC 制定的 JESD28 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 MOS 管的電參數(shù)測試方法,IEC 60747 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范了半導(dǎo)體器件的通用要求。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如 GB/T 15651 規(guī)定了場效應(yīng)晶體管的測試方法。選型時首先確定電壓等級,漏源電壓(Vds)需高于實(shí)際工作電壓并留有 20% 以上裕量,防止過壓擊穿。電流額定值應(yīng)根據(jù)最大工作電流和峰值電流選擇,持續(xù)電流需小于器件額定電流。導(dǎo)通電阻需結(jié)合工作電流計(jì)算導(dǎo)通損耗,確保溫升在允許范圍內(nèi)。開關(guān)速度需匹配應(yīng)用頻率,高頻場景選擇開關(guān)時間短、柵極...
MOSFET 的失效模式與可靠性分析MOSFET 在實(shí)際應(yīng)用中可能因多種因素失效,了解失效模式與可靠性影響因素對電路設(shè)計(jì)至關(guān)重要。常見失效模式包括柵極氧化層擊穿、熱失控和雪崩擊穿。柵極氧化層薄,過電壓易擊穿,可能由靜電放電、驅(qū)動電壓過高或浪涌電壓導(dǎo)致。使用過程中需采取防靜電措施,驅(qū)動電路設(shè)置過壓保護(hù),避免柵極電壓超過額定值。熱失控由散熱不良或過載引起,結(jié)溫超過額定值,器件參數(shù)惡化,甚至燒毀。需通過合理散熱設(shè)計(jì)和過流保護(hù)電路預(yù)防,如串聯(lián)電流檢測電阻,過流時關(guān)斷驅(qū)動信號。雪崩擊穿是漏源極間電壓超過擊穿電壓,反向雪崩電流過大導(dǎo)致失效,選用具有足夠雪崩能量額定值的 MOSFET,電路中設(shè)置鉗位二極管吸...
MOSFET的基本概念 MOSFET的名稱精確地反映了其關(guān)鍵組成部分和工作機(jī)制?!敖饘傺趸锇雽?dǎo)體”描述了其**結(jié)構(gòu),其中金屬(或多晶硅等導(dǎo)電材料)構(gòu)成柵極,氧化物(如二氧化硅)作為絕緣層將柵極與半導(dǎo)體溝道隔開,半導(dǎo)體則是形成電流傳導(dǎo)通道的基礎(chǔ)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得MOSFET能夠通過電場效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對電流的精確控制。作為場效應(yīng)晶體管的一種,MOSFET主要依靠柵極電壓產(chǎn)生的電場來調(diào)節(jié)半導(dǎo)體溝道的電導(dǎo)率,進(jìn)而控制源極和漏極之間的電流大小。與其他類型的晶體管相比,MOSFET具有高輸入阻抗的***特點(diǎn),這使得它在處理信號時對前級電路的影響極小,能夠高效地進(jìn)行信號放大和開關(guān)操作。 耗盡型無柵壓時已有溝...
隨著科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展,電子設(shè)備正朝著小型化、高性能、低功耗的方向飛速邁進(jìn)。這一發(fā)展趨勢對 MOS 管的性能提出了更為嚴(yán)苛的要求,同時也為其帶來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。在未來,我們有理由相信,科研人員將不斷突破技術(shù)瓶頸,研發(fā)出性能更加***的 MOS 管。例如,通過優(yōu)化材料結(jié)構(gòu)和制造工藝,進(jìn)一步降低 MOS 管的導(dǎo)通電阻,提高其開關(guān)速度,從而降低功耗,提升設(shè)備的運(yùn)行效率。同時,隨著集成電路技術(shù)的不斷演進(jìn),MOS 管將在更小的芯片面積上實(shí)現(xiàn)更高的集成度,為構(gòu)建更加復(fù)雜、強(qiáng)大的電子系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。此外,隨著新興技術(shù)如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、5G 通信等的蓬勃發(fā)展,MOS 管作為電子技術(shù)的基礎(chǔ)元件,將在這些...
MOSFET的工作原理 MOSFET的工作基于“場效應(yīng)”:柵極電壓(V_GS)改變半導(dǎo)體表面的電場強(qiáng)度,從而控制溝道導(dǎo)通。以NMOS為例,當(dāng)V_GS超過閾值電壓(V_th),柵極正電壓吸引電子在P型襯底表面形成反型層(N溝道),連通源漏極。若V_DS存在,電子從源極流向漏極,形成電流。關(guān)鍵特性包括:截止區(qū)(V_GS < V_th)、線性區(qū)(V_DS較小,電流隨V_DS線性變化)和飽和區(qū)(V_DS增大,電流趨于穩(wěn)定)。PMOS則通過負(fù)電壓空穴導(dǎo)電,原理對稱但極性相反。 按導(dǎo)電載流子,分 N 溝道 MOS 管(電子導(dǎo)電)和 P 溝道 MOS 管(空穴導(dǎo)電)。廣東MOS管哪個牌子好按功率等...
溫度對 MOS 管工作特性的影響:參數(shù)漂移與熱穩(wěn)定性 溫度變化會***影響 MOS 管的關(guān)鍵參數(shù),進(jìn)而改變其工作特性,是電路設(shè)計(jì)中必須考慮的因素。閾值電壓(Vth)具有負(fù)溫度系數(shù),溫度每升高 1℃,Vth 約降低 2 - 3mV,這會導(dǎo)致低溫時導(dǎo)通所需柵壓更高,高溫時則更容易導(dǎo)通。導(dǎo)通電阻(Rds (on))對溫度敏感,功率 MOS 管的 Rds (on) 隨溫度升高而增大(正溫度系數(shù)),這一特性具有自保護(hù)作用:當(dāng)局部電流過大導(dǎo)致溫度升高時,Rds (on) 增大限制電流進(jìn)一步上升,避免熱失控??鐚?dǎo)(gm)隨溫度升高而降低,會導(dǎo)致放大器增益下降。此外,溫度升高會使襯底中少數(shù)載流子濃度...
電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是 MOS 管的另一重要戰(zhàn)場。無論是工業(yè)用的伺服電機(jī),還是家用的變頻空調(diào)壓縮機(jī),都依賴 MOS 管實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速。在直流電機(jī)驅(qū)動中,MOS 管組成的 H 橋電路可靈活控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速;而在交流電機(jī)的變頻驅(qū)動中,MOS 管作為逆變器的**開關(guān)器件,能將直流電逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電,從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。相比傳統(tǒng)的晶閘管,MOS 管的開關(guān)速度更快,響應(yīng)時間可縮短至微秒級,使得電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn),調(diào)速范圍更廣,尤其適用于對動態(tài)性能要求高的場景,如機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動。按結(jié)構(gòu),可分為平面型 MOS 管和立體結(jié)構(gòu) MOS 管,性能各有側(cè)重。功率MOS管種類在可靠性和穩(wěn)定性方面,場效應(yīng)管和 MOS 管...
MOS 管的未來發(fā)展方向與技術(shù)展望 MOS 管技術(shù)正朝著更高性能、更高集成度和更廣應(yīng)用領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展。制程工藝向 3nm 及以下節(jié)點(diǎn)突破,全環(huán)繞柵極(GAA)和叉片晶體管(Forksheet FET)結(jié)構(gòu)將取代傳統(tǒng) FinFET,進(jìn)一步緩解短溝道效應(yīng),提升柵極控制能力,使芯片集成度再上新臺階。新材料方面,氧化鎵(Ga?O?)和金剛石等超寬禁帶半導(dǎo)體材料進(jìn)入研發(fā)階段,其禁帶寬度超過 4eV,擊穿場強(qiáng)更高,有望實(shí)現(xiàn)千伏級以上高壓應(yīng)用,能效比 SiC 和 GaN 器件更優(yōu)。集成化方面,功率系統(tǒng)級封裝(Power SiP)將 MOS 管與驅(qū)動、保護(hù)、傳感等功能集成,形成智能功率模塊,簡化外圍電路設(shè)計(jì)...
MOSFET的基本概念 MOSFET的名稱精確地反映了其關(guān)鍵組成部分和工作機(jī)制?!敖饘傺趸锇雽?dǎo)體”描述了其**結(jié)構(gòu),其中金屬(或多晶硅等導(dǎo)電材料)構(gòu)成柵極,氧化物(如二氧化硅)作為絕緣層將柵極與半導(dǎo)體溝道隔開,半導(dǎo)體則是形成電流傳導(dǎo)通道的基礎(chǔ)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得MOSFET能夠通過電場效應(yīng)實(shí)現(xiàn)對電流的精確控制。作為場效應(yīng)晶體管的一種,MOSFET主要依靠柵極電壓產(chǎn)生的電場來調(diào)節(jié)半導(dǎo)體溝道的電導(dǎo)率,進(jìn)而控制源極和漏極之間的電流大小。與其他類型的晶體管相比,MOSFET具有高輸入阻抗的***特點(diǎn),這使得它在處理信號時對前級電路的影響極小,能夠高效地進(jìn)行信號放大和開關(guān)操作。 新能源領(lǐng)域,在光伏逆...
電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是 MOS 管的另一重要戰(zhàn)場。無論是工業(yè)用的伺服電機(jī),還是家用的變頻空調(diào)壓縮機(jī),都依賴 MOS 管實(shí)現(xiàn)精確調(diào)速。在直流電機(jī)驅(qū)動中,MOS 管組成的 H 橋電路可靈活控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速;而在交流電機(jī)的變頻驅(qū)動中,MOS 管作為逆變器的**開關(guān)器件,能將直流電逆變?yōu)轭l率可調(diào)的交流電,從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。相比傳統(tǒng)的晶閘管,MOS 管的開關(guān)速度更快,響應(yīng)時間可縮短至微秒級,使得電機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn),調(diào)速范圍更廣,尤其適用于對動態(tài)性能要求高的場景,如機(jī)器人關(guān)節(jié)驅(qū)動。MOS 管在開關(guān)電源中快速通斷,高效轉(zhuǎn)換電能,降低損耗。艾賽斯MOS管原裝 閾值電壓的作用機(jī)制:溝道形成的臨界條件 閾值電...
在數(shù)字電路的舞臺上,MOS 管堪稱一位技藝精湛的 “開關(guān)大師”。它能夠在極短的時間內(nèi),如同閃電般迅速地在導(dǎo)通(ON)和截止(OFF)兩種狀態(tài)之間切換。這種高速切換的特性,使得它在數(shù)字信號的處理與傳輸過程中,發(fā)揮著無可替代的關(guān)鍵作用。在復(fù)雜的數(shù)字電路系統(tǒng)中,眾多的 MOS 管如同精密的電子開關(guān),協(xié)同工作,精確地控制著信號的通斷與流向,從而實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理任務(wù)。例如,在計(jì)算機(jī)的**處理器中,數(shù)以億計(jì)的 MOS 管組成了規(guī)模龐大的邏輯門電路,它們以極高的速度進(jìn)行開關(guān)操作,為計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理提供了強(qiáng)大的動力支持。從簡單的與門、或門、非門,到復(fù)雜的加法器、乘法器、存儲器等數(shù)字電...
工作原理的差異進(jìn)一步凸顯了二者的區(qū)別。結(jié)型場效應(yīng)管的工作依賴于耗盡層的變化,屬于耗盡型器件。在零柵壓狀態(tài)下,它已經(jīng)存在導(dǎo)電溝道,當(dāng)施加反向柵壓時,耗盡層拓寬,溝道變窄,電流隨之減小。其控制方式單一,*能通過耗盡載流子來調(diào)節(jié)電流。而 MOS 管的工作原理更為靈活,既可以是增強(qiáng)型,也可以是耗盡型。增強(qiáng)型 MOS 管在零柵壓時沒有導(dǎo)電溝道,必須施加一定的柵壓才能形成溝道;耗盡型 MOS 管則在零柵壓時已有溝道,柵壓的變化會改變溝道的導(dǎo)電能力。這種雙重特性使得 MOS 管能夠適應(yīng)更多樣化的電路需求,在不同的工作場景中都能發(fā)揮作用。按結(jié)構(gòu),可分為平面型 MOS 管和立體結(jié)構(gòu) MOS 管,性能各有側(cè)重。M...
按柵極材料分類:多晶硅與金屬柵極 MOS 管 柵極材料的選擇直接影響 MOS 管性能,據(jù)此可分為多晶硅柵和金屬柵極 MOS 管。早期 MOS 管采用鋁等金屬作為柵極材料,但存在與硅界面接觸電阻大、熱穩(wěn)定性差等問題。多晶硅柵極憑借與硅襯底的良好兼容性、可摻雜調(diào)節(jié)功函數(shù)等優(yōu)勢,成為主流技術(shù),廣泛應(yīng)用于微米級至納米級制程的集成電路。其通過摻雜形成 N 型或 P 型柵極,可匹配溝道類型優(yōu)化閾值電壓。隨著制程進(jìn)入 7nm 以下,金屬柵極(如鈦、鉭基合金)結(jié)合高 k 介質(zhì)材料重新成為主流,解決了多晶硅柵在超薄氧化層下的耗盡效應(yīng)問題,***降低柵極漏電,提升器件開關(guān)速度和可靠性,是先進(jìn)制程芯片的**技術(shù)...
從結(jié)構(gòu)層面觀察,場效應(yīng)管與 MOS 管的**差異體現(xiàn)在柵極與溝道的連接方式上。結(jié)型場效應(yīng)管作為場效應(yīng)管的重要成員,其柵極與溝道之間通過 PN 結(jié)直接相連,不存在絕緣層。當(dāng)施加反向偏置電壓時,PN 結(jié)的耗盡層會向溝道內(nèi)部擴(kuò)展,從而改變溝道的有效寬度,實(shí)現(xiàn)對電流的控制。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致結(jié)型場效應(yīng)管的柵極與溝道之間存在一定的導(dǎo)電可能性,輸入電阻相對較低,通常在 10?Ω 左右。與之不同,MOS 管的柵極與溝道之間隔著一層氧化物絕緣層(多數(shù)情況下是二氧化硅),形成了完全絕緣的結(jié)構(gòu)。這層絕緣層如同一道屏障,使得柵極幾乎不會有電流通過,輸入電阻可高達(dá) 101?Ω 以上,這一特性讓 MOS 管在需要高輸入阻抗的...
MOS 管的材料創(chuàng)新與性能突破 MOS 管的性能提升離不開材料技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新。傳統(tǒng)硅基 MOS 管雖技術(shù)成熟,但在高溫、高壓場景下逐漸顯現(xiàn)瓶頸。寬禁帶半導(dǎo)體材料的應(yīng)用成為突破方向,其中碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)*具代表性。SiC 的禁帶寬度是硅的 3 倍,擊穿電場強(qiáng)度是硅的 10 倍,用其制造的 MOS 管能承受更高電壓,導(dǎo)通電阻***降低,在相同功率下功耗比硅基器件低 50% 以上。GaN 材料電子遷移率高,開關(guān)速度比硅基快 10 倍以上,適合高頻工作場景。這些新材料 MOS 管還具有優(yōu)異的耐高溫特性,可在 200℃以上環(huán)境穩(wěn)定工作,減少散熱系統(tǒng)成本。此外,柵極絕緣材料也在...
在電子元器件的世界里,場效應(yīng)管(FET)和 MOS 管(MOSFET)常常被一同提及,卻又容易被混淆。從概念的本源來看,二者并非平行關(guān)系,而是包含與被包含的從屬關(guān)系。場效應(yīng)管是一個寬泛的統(tǒng)稱,指所有通過電場效應(yīng)控制電流的半導(dǎo)體器件,其**特征是依靠柵極電壓來調(diào)節(jié)源極與漏極之間的導(dǎo)電通道,屬于電壓控制型器件。根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理的差異,場效應(yīng)管可分為兩大分支:結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)和絕緣柵型場效應(yīng)管(IGFET)。而 MOS 管全稱為金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體場效應(yīng)管,是絕緣柵型場效應(yīng)管中**代表性的一種。這就意味著,MOS 管必然屬于場效應(yīng)管,但場效應(yīng)管的范疇遠(yuǎn)不止 MOS 管,還包括結(jié)型場...
按柵極材料分類:多晶硅與金屬柵極 MOS 管 柵極材料的選擇直接影響 MOS 管性能,據(jù)此可分為多晶硅柵和金屬柵極 MOS 管。早期 MOS 管采用鋁等金屬作為柵極材料,但存在與硅界面接觸電阻大、熱穩(wěn)定性差等問題。多晶硅柵極憑借與硅襯底的良好兼容性、可摻雜調(diào)節(jié)功函數(shù)等優(yōu)勢,成為主流技術(shù),廣泛應(yīng)用于微米級至納米級制程的集成電路。其通過摻雜形成 N 型或 P 型柵極,可匹配溝道類型優(yōu)化閾值電壓。隨著制程進(jìn)入 7nm 以下,金屬柵極(如鈦、鉭基合金)結(jié)合高 k 介質(zhì)材料重新成為主流,解決了多晶硅柵在超薄氧化層下的耗盡效應(yīng)問題,***降低柵極漏電,提升器件開關(guān)速度和可靠性,是先進(jìn)制程芯片的**技術(shù)...
電動汽車的電力控制系統(tǒng)更是離不開 MOS 管的支持。從車載充電器到直流 - 直流轉(zhuǎn)換器(DC-DC),再到驅(qū)動電機(jī)的逆變器,都大量采用 MOS 管。車載充電器需要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電為動力電池充電,MOS 管的高頻開關(guān)特性可提高充電效率,縮短充電時間;DC-DC 轉(zhuǎn)換器則負(fù)責(zé)將動力電池的高壓電轉(zhuǎn)換為低壓電,為車載電子設(shè)備供電,MOS 管的低導(dǎo)通電阻能減少轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗,延長續(xù)航里程;而驅(qū)動電機(jī)的逆變器則通過 MOS 管的快速開關(guān),控制電機(jī)輸出強(qiáng)勁動力,同時保證車輛行駛的平順性。耐壓范圍廣,從低壓幾伏到高壓數(shù)千伏,適配多種場景。山東DACOMOS管在電源管理的復(fù)雜系統(tǒng)中,MOS 管則化身為...
MOS 管的三個工作區(qū)域:截止、線性與飽和區(qū)特性
MOS 管根據(jù)柵源電壓(Vgs)和漏源電壓(Vds)的不同組合,可分為截止區(qū)、線性區(qū)(可變電阻區(qū))和飽和區(qū)(恒流區(qū))三個工作區(qū)域,各區(qū)域特性決定了其在電路中的應(yīng)用場景。截止區(qū)是 Vgs
電動汽車的電力控制系統(tǒng)更是離不開 MOS 管的支持。從車載充電器到直流 - 直流轉(zhuǎn)換器(DC-DC),再到驅(qū)動電機(jī)的逆變器,都大量采用 MOS 管。車載充電器需要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電為動力電池充電,MOS 管的高頻開關(guān)特性可提高充電效率,縮短充電時間;DC-DC 轉(zhuǎn)換器則負(fù)責(zé)將動力電池的高壓電轉(zhuǎn)換為低壓電,為車載電子設(shè)備供電,MOS 管的低導(dǎo)通電阻能減少轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗,延長續(xù)航里程;而驅(qū)動電機(jī)的逆變器則通過 MOS 管的快速開關(guān),控制電機(jī)輸出強(qiáng)勁動力,同時保證車輛行駛的平順性。柵極易受靜電損壞,存放和使用時需注意防靜電保護(hù)。平面型MOS管公司有哪些MOS 管的低功耗設(shè)計(jì)與能效提升 低...
MOS管的輸出特性曲線與工作區(qū)MOS管的輸出特性曲線描述漏極電流(Id)與漏源電壓(Vds)的關(guān)系,分為三個工作區(qū):截止區(qū)(Vgs
溫度對 MOS 管工作特性的影響:參數(shù)漂移與熱穩(wěn)定性 溫度變化會***影響 MOS 管的關(guān)鍵參數(shù),進(jìn)而改變其工作特性,是電路設(shè)計(jì)中必須考慮的因素。閾值電壓(Vth)具有負(fù)溫度系數(shù),溫度每升高 1℃,Vth 約降低 2 - 3mV,這會導(dǎo)致低溫時導(dǎo)通所需柵壓更高,高溫時則更容易導(dǎo)通。導(dǎo)通電阻(Rds (on))對溫度敏感,功率 MOS 管的 Rds (on) 隨溫度升高而增大(正溫度系數(shù)),這一特性具有自保護(hù)作用:當(dāng)局部電流過大導(dǎo)致溫度升高時,Rds (on) 增大限制電流進(jìn)一步上升,避免熱失控。跨導(dǎo)(gm)隨溫度升高而降低,會導(dǎo)致放大器增益下降。此外,溫度升高會使襯底中少數(shù)載流子濃度...
從結(jié)構(gòu)層面觀察,場效應(yīng)管與 MOS 管的**差異體現(xiàn)在柵極與溝道的連接方式上。結(jié)型場效應(yīng)管作為場效應(yīng)管的重要成員,其柵極與溝道之間通過 PN 結(jié)直接相連,不存在絕緣層。當(dāng)施加反向偏置電壓時,PN 結(jié)的耗盡層會向溝道內(nèi)部擴(kuò)展,從而改變溝道的有效寬度,實(shí)現(xiàn)對電流的控制。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致結(jié)型場效應(yīng)管的柵極與溝道之間存在一定的導(dǎo)電可能性,輸入電阻相對較低,通常在 10?Ω 左右。與之不同,MOS 管的柵極與溝道之間隔著一層氧化物絕緣層(多數(shù)情況下是二氧化硅),形成了完全絕緣的結(jié)構(gòu)。這層絕緣層如同一道屏障,使得柵極幾乎不會有電流通過,輸入電阻可高達(dá) 101?Ω 以上,這一特性讓 MOS 管在需要高輸入阻抗的...
MOS 管的**工作原理:電場效應(yīng)與載流子調(diào)控 MOS 管的**工作原理基于半導(dǎo)體表面的電場效應(yīng),通過柵極電壓控制導(dǎo)電溝道的形成與消失,實(shí)現(xiàn)電流的開關(guān)與調(diào)節(jié)。其基本結(jié)構(gòu)包含源極(S)、漏極(D)、柵極(G)和襯底(B),柵極與襯底之間由一層極薄的氧化層(如 SiO?)隔離,形成電容結(jié)構(gòu)。當(dāng)柵極施加電壓時,氧化層兩側(cè)會產(chǎn)生電場,這個電場能夠穿透氧化層作用于半導(dǎo)體襯底表面,改變表面的載流子濃度與類型。對于 N 溝道 MOS 管,當(dāng)柵極電壓(Vgs)為零時,源漏之間的 P 型襯底呈高阻態(tài),無導(dǎo)電溝道;當(dāng) Vgs 超過閾值電壓(Vth)時,電場吸引襯底中的電子聚集在柵極下方,形成 N 型反型層,即...
P 溝道 MOS 管的工作原理:空穴載流子的運(yùn)動特性 P 溝道 MOS 管的工作原理與 N 溝道類似,但載流子類型和電壓極性相反,其**是通過柵極電壓控制空穴的聚集與消散。P 溝道 MOS 管的襯底為 N 型半導(dǎo)體,源極和漏極由 P 型半導(dǎo)體構(gòu)成。當(dāng)柵極電壓(Vgs)為零時,源漏之間無導(dǎo)電溝道;當(dāng)施加負(fù)向柵壓(Vgs < Vth,閾值電壓為負(fù)值)時,柵極負(fù)電荷產(chǎn)生的電場會排斥 N 型襯底表面的電子,吸引空穴聚集到氧化層界面,形成 P 型反型層(導(dǎo)電溝道)。此時漏極施加負(fù)電壓(Vds),空穴從源極經(jīng)溝道流向漏極形成電流(Id)。由于空穴的遷移率約為電子的 1/3,相同結(jié)構(gòu)的 P 溝道 ...