[工學(xué)]第1章半導(dǎo)體器件-資料下載頁(yè)
2024-10-19 00:18本頁(yè)面
【正文】 SG襯底DSG襯底P 溝道絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)P 溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)P 溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)耗盡型 ： UGS=0時(shí)漏 、 源極之間已經(jīng)存在原始導(dǎo)電溝道 。 增強(qiáng)型 ： UGS0才能在漏 、 源極之間形成導(dǎo)電溝道 。 無論是 N溝道 MOS管還是 P溝道 MOS管，都只有 一種載流子 導(dǎo)電，均為單極型電壓控制器件。（ VCCS） MOS管的柵極電流幾乎為零，輸入電阻 RGS很高。 16 12 8 4 0 3 6 9 12 U DS /V － 2V U GS = 0V 放 大 區(qū) I D /m A (b ) 漏極特性曲線 － 4 － 2 0 2 4 U GS /V I D /m A U G S ( o f f ) 16 12 8 4 I D S S (a ) 轉(zhuǎn)移特性曲線 可變電阻區(qū) 2V U DS = 常數(shù) N溝道耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線 耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管存在原始導(dǎo)電溝道， UGS=0時(shí)漏、源極之間就可以導(dǎo)電。這時(shí)在外加電壓 UDS作用下的漏極電流稱為漏極飽和電流 IDSS。 UGS0時(shí)溝道內(nèi)感應(yīng)出的負(fù)電荷增多，溝道加寬，溝道電阻減小， ID增大。 UGS0時(shí)會(huì)在溝道內(nèi)產(chǎn)生出正電荷與原始負(fù)電荷復(fù)合，溝道變窄，溝道電阻增大，ID減小。 UGS達(dá)到一定負(fù)值時(shí)，溝道內(nèi)載流子全部復(fù)合耗盡，溝道被夾斷， ID=0， 這時(shí)的 UGS稱為夾斷電壓 UGS(off)。 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理與特性曲線 16 12 8 4 0 3 6 9 1 2 U DS /V U GS = 2 V 4V 放 大 區(qū) I D /m A (b) 漏極特性曲線 0 2 4 6 U GS /V I D /m A U GS ( t h) 16 12 8 4 I DS S (a ) 轉(zhuǎn)移特性曲線 可變電阻區(qū) 6V U DS = 常數(shù) 增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管不存在原始導(dǎo)電溝道， UGS=0時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管不能導(dǎo)通， ID=0 。 UGS0時(shí)會(huì)產(chǎn)生垂直于襯底表面的電場(chǎng)。P型襯底與絕緣層的界面將感應(yīng)出負(fù)電荷層， UGS增加，負(fù)電荷數(shù)量增多，積累的負(fù)電荷足夠多時(shí)，兩個(gè) N+區(qū)溝通，形成導(dǎo)電溝道，漏、源極之間有 ID出現(xiàn)。在一定的漏、源電壓 UDS下，使管子由不導(dǎo)通轉(zhuǎn)為導(dǎo)通的臨界柵、源電壓稱為開啟電壓 UGS(th)。 UGS UGS(th)時(shí)， ID=0； UGS UGS(th)時(shí)，隨 UGS的增加 ID增大。 N溝道增強(qiáng)型場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線 演示九 按場(chǎng)效應(yīng)管的工作情況可將漏極特性曲線分為兩個(gè)區(qū)域。在虛線左邊的區(qū)域內(nèi)，漏、源電壓UDS相對(duì)較小，漏極電流 ID隨 UDS的增加而增加，輸出電阻 ro較小，且可以通過改變柵、源電壓UGS的大小來改變輸出電阻 ro的阻值，這一區(qū)域稱為可變電阻區(qū)。在虛線右邊的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)柵、源電壓 UGS為常數(shù)時(shí)，漏極電流 ID幾乎不隨漏、源電壓 UDS的變化而變化，特性曲線趨于與橫軸平行，輸出電阻 ro很大，在柵、源電壓 UGS增大時(shí)，漏極電流 ID隨 UGS線性增大，這一區(qū)域稱為放大區(qū)。 常數(shù)????DSGSDmUUIg綜上所述，場(chǎng)效應(yīng)管的漏極電流 ID受柵、源電壓 UGS的控制，即 ID隨 UGS的變化而變化，所以場(chǎng)效應(yīng)管是一種電壓控制器件。場(chǎng)效應(yīng)管柵、源電壓 UGS對(duì)漏極 ID控制作用的大小用跨導(dǎo) gm表示： 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù) 場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)除輸入電阻 RGS、漏極飽和電流 IDSS、夾斷電壓 UGS ( o f f )和開啟電壓 UGS ( t h )外，還有以下重要參數(shù)： （ 1 ）跨導(dǎo) gm。 常數(shù)????DSGSDmUUIg gm表示場(chǎng)效應(yīng)管柵、源電壓 UGS對(duì)漏極 ID控制作用的大小，單位是 μ A/V 或 mA ／ V 。 （ 2 ）通態(tài)電阻。在確定的柵、源電壓 UGS下，場(chǎng)效應(yīng)管進(jìn)入飽和導(dǎo)通時(shí)，漏極和源極之間的電阻稱為通態(tài)電阻。通態(tài)電阻的大小決定了管子的開通損耗。 （ 3 ）最大漏、源擊穿電壓 UDS( B R)。指漏極與源極之間的反向擊穿電壓。 （ 4 ）漏極最大耗 散功率 PDM。漏極耗散功率DDSD IUP ?的最大允許值，是從發(fā)熱角度對(duì)管子提出的限制條件。 絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的輸入電阻很高，柵極上很容易積累較高的靜電電壓將絕緣層擊穿。為了避免這種損壞， 在保存場(chǎng)效應(yīng)管時(shí)應(yīng)將它的 3 個(gè)電極短接起來 ；在電路中，柵、源極間應(yīng)有固定電阻或穩(wěn)壓管并聯(lián)，以保證有一定的直流通道；在焊接時(shí)應(yīng)使電烙鐵外殼良好接地。
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1