場效應(yīng)晶體管ppt課件(已修改)
2025-01-31 21:19 本頁面
【正文】 場效應(yīng)晶體管 場效應(yīng)管的特點 結(jié)型場效應(yīng)管 絕緣柵場效應(yīng)管 第四章 絕緣柵場效應(yīng)管 結(jié)型場效應(yīng)管 第四節(jié) 場效應(yīng)晶體管簡稱場效應(yīng)管，用 FET來表示 （ Field Effect Transistor）。 一、絕緣柵場效應(yīng)管 絕緣柵場效應(yīng)管是一種金屬 — 氧化物 — 半導體場效應(yīng)管，簡稱 MOS管。 MOS管按工作方式分類 增強型 MOS管 耗盡型 MOS管 N溝道 P溝道 N溝道 P溝道 第四節(jié) （一） N溝道增強型 MOS管的結(jié)構(gòu)和工作原理 N N b襯底引線 s g d P襯底 b SiO2絕緣層 g柵極 S源極 d漏極 N型區(qū) g g s s d d b b 箭頭方向是區(qū)別 N溝道與 P溝道的標志 第四節(jié) N溝道 P溝道 鋁 （ 1）感生溝道的形成 在電場的作用下，可以把 P型襯底表面層中多數(shù)載流子空穴全部排斥掉，形成空間電荷區(qū)。 當 uGS增加到某一臨界電壓 (UT)值時，吸引足夠多的電子，在 P型半導體的表面附近感應(yīng)出一個 N型層 ,形成反型層 — 漏源之間的導電溝道。 開始形成反型層的 uGS稱為開啟電壓 (UT)。 uGS越高，電場越強，感應(yīng)的電子越多，溝道就越寬。 uGS g b 自由電子 反型層 耗盡區(qū) 第四節(jié) 絕緣柵場效應(yīng)管是利用電場效應(yīng)來改變導電通道的寬窄，從而控制漏 源極間電流的大小。 柵極和源極之間加正向電壓 耗盡區(qū) 鋁 SiO2 襯底 P型硅 g b uGS 受主離子 空穴 （ 2）柵源電壓 uGS對漏極電流 iD的控制作用 在柵源電壓 uGS=0時，沒有導電溝道。漏源極之間存在兩個背向PN結(jié)，其中一個為反向偏置，只能流過很小的反向飽和電流，iD≈0。 增大 VGG，使 uGS=UT時形成導電溝道。在正向漏源電壓作用下，溝道內(nèi)的多子（電子）產(chǎn)生漂移運動，形成漏極電流 iD。 uGS變大 iD變大 溝道寬度變寬 溝道電阻變小 N N VDD VGG s d b g iD P N溝道 uGS≥UT時才能形成導電溝道 第四節(jié) uGS對 iD的控制作用： （ 3）漏源電壓 uDS對漏極電流 iD的影響 uGS≥ UT 時，溝道形成。當 uDS較小，即 uGDUT時，溝道寬度受 uDS的影響很小，溝道電阻近似不變， iD隨 uDS的增加呈線性增加。 當 uDS增大時， 溝道各點與柵極間電壓不等，使溝道從源極向漏極逐漸變窄。隨著 uDS增大，溝道電阻迅速增大， iD不再隨 uDS線性增大。 繼續(xù)增大 uDS ，則 uGD UT，夾斷區(qū)增加，增加的 uDS電壓幾乎全部降落在夾斷區(qū)上，所以 uDS雖然增加而電流基本上是恒定的。 VGG VDD s d b g iD P N N uGDUT uGD=UT uGDUT 第四節(jié) 耗盡區(qū) N溝道 當 uDS增大到使 uGD =UT時，在靠近漏極處，溝道開始消失，稱為預(yù)夾斷。 （二） N溝道增強型 MOS管的特性曲線 輸出特性是指 uGS為一固定值時， iD與 uDS之間的關(guān)系，即 輸出特性分為三個區(qū)： 可變電阻區(qū) 恒流區(qū) 截
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