【正文】 DSSUP圖 　轉移特性2. 漏極特性　 　 當柵源 之間的電壓 UGS 不變時，漏極電流 ID 與漏源之間電壓 UDS 的關系，即 結型場效應管轉移特性曲線的近似公式：≤ ≤第一章 半導體器件IDSS/VID/mAUDS /VOUGS = 0V1 2 3 4 5 6 7 預夾斷軌跡 恒流區(qū)擊穿區(qū) 可變電阻區(qū)　 　 漏極特性也有三個區(qū)： 可變電阻區(qū)、恒流區(qū)和擊穿區(qū)。2. 漏極特性UDSIDVDDVGGDSGV?+ V?+UGS圖 　特性曲線測試電路+?mA圖 (b)　漏極特性第一章 半導體器件　 　 場效應管的兩組特性曲線之間互相聯(lián)系，可根據漏極特性用作圖的方法得到相應的轉移特性。UDS = 常數ID/mA0??1? UGS /VUDS = 15 V5ID/mAUDS /V0UGS = 0? V? V? V? V10 15 20 25　 　 結型場效應管柵極基本不取電流，其輸入電阻很高，可達 107 ? 以上。如希望得到更高的輸入電阻，可采用絕緣柵場效應管。圖 　在漏極特性上用作圖法求轉移特性第一章 半導體器件　絕緣柵型場效應管 由金屬、氧化物和半導體制成。稱為 金屬 氧化物 半導體場效應管 ，或簡稱 MOS 場效應管 。特點：輸入電阻可達 109 ? 以上。類型N 溝道P 溝道增強型耗盡型增強型耗盡型UGS = 0 時漏源間存在導電溝道稱 耗盡型場效應管；UGS = 0 時漏源間不存在導電溝道稱 增強型場效應管。第一章 半導體器件一、 N 溝道增強型 MOS 場效應管1. 結構P 型襯底N+ N+BGS DSiO2源極 S 漏極 D襯底引線 B柵極 G圖 　 N 溝道增強型 MOS 場效應管的結構示意圖第一章 半導體器件2. 工作原理 絕緣柵場效應管利用 UGS 來控制 “ 感應電荷 ” 的多少，改變由這些 “ 感應電荷 ” 形成的導電溝道的狀況，以控制漏極電流 ID。工作原理分析(1)UGS = 0 漏源之間相當于兩個背靠背的 PN 結，無論漏源之間加何種極性電壓， 總是不導電 。SBD圖 第一章 半導體器件(2) UDS = 0， 0 UGS UTP 型襯底N+ N+BGS D P 型襯底中的電子被吸引靠近 SiO2 與空穴復合， 產生由負離子組成的耗盡層。增大 UGS 耗盡層變寬。VGG? ? ?(3) UDS = 0， UGS ≥ UT　　由于吸引了足夠多的電子，會在耗盡層和 SiO2 之間形成可移動的表面電荷層 ——? ? ?N 型溝道反型層、 N 型導電溝道。 UGS 升高， N 溝道變寬。因為 UDS = 0 ，所以 ID = 0。UT 為開始形成反型層所需的 UGS，稱 開啟電壓 。第一章 半導體器件(4) UDS 對導電溝道的影響 (UGS UT)　 　 導電溝道呈現(xiàn)一個楔形。漏極形成電流 ID 。b. UDS= UGS – UT， UGD = UT　 　 靠近漏極溝道達到臨界開啟程度，出現(xiàn)預夾斷。c. UDS UGS – UT， UGD UT　 　 由于夾斷區(qū)的溝道電阻很大， UDS 逐漸增大時，導電溝道兩端電壓基本不變， ID 因而基本不變。a. UDS UGS – UT ，即 UGD = UGS – UDS UTP 型襯底N+ N+BGS DVGGVDDP 型襯底N+ N+BS DVGGVDDP 型襯底N+ N+BGS DVGGVDD夾斷區(qū)第一章 半導體器件DP型襯底N+ N+BGSVGGVDDP型襯底N+ N+BGS DVGGVDDP型襯底N+ N+BGS DVGGVDD夾斷區(qū)圖 　 UDS 對導電溝道的影響(a) UGD UT (b) UGD = UT (c) UGD UT第一章 半導體器件3. 特性曲線(a)轉移特性(b)漏極特性ID/mAUDS /VO預夾斷軌跡恒流區(qū)擊穿區(qū) 可變電阻區(qū)UGS UT ， ID = 0；　 　 UGS ≥ UT，形成導電溝道，隨著 UGS 的增加，ID 逐漸增大。(當 UGS UT 時 )　 　 三個區(qū)：可變電阻區(qū)、恒流區(qū) (或飽和區(qū) )、擊穿區(qū)。UT 2UTIDOUGS /VID /mAO 圖 (a) 圖 (b)第一章 半導體器件二、 N 溝道耗盡型 MOS 場效應管P型襯底N+ N+BGS D++++++　 　 制造過程中預先在二氧化硅的絕緣層中摻入正離子，這些正離子電場在 P 型襯底中 “ 感應 ” 負電荷，形成 “ 反型層 ” 。即使 UGS = 0 也會形成 N 型導電溝道。++++++　 　 UGS = 0， UDS 0，產生較大的漏極電流；　 　 UGS 0，絕緣層中正離子感應的負電荷減少，導電溝道變窄， ID 減小；　 　 UGS = ? UP , 感應電荷被“ 耗盡 ” ， ID ? 0。UP 稱為夾斷電壓 圖 第一章 半導體器件N 溝道耗盡型 MOS 管特性工作條件：UDS 0；UGS 正、負、零均可。ID/mAUGS /VOUP(a)轉移特性IDSS圖 　 MOS 管的符號SGDBSGDB(b)漏極特性ID/mAUDS /VO+1VUGS=0?3 V?1 V?2 V43215 10 15 20圖 　特性曲線第一章 半導體器件　場效應管的主要參數一、直流參數1. 飽和漏極電流 IDSS2. 夾斷電壓 UP3. 開啟電壓 UT4. 直流輸入電阻 RGS為耗盡型場效應管的一個重要參數。為增強型場效應管的一個重要參數。為耗盡型場效應管的一個重要參數?！　≥斎腚娮韬芨?。結型場效應管一般在 107 ? 以上，絕緣柵場效應管更高，一般大于 109 ?。第一章 半導體器件二、交流參數1. 低頻跨導 gm2. 極間電容 用以描述柵源之間的電壓 UGS 對漏極電流 ID 的控制作用。單位： ID 毫安 (mA)； UGS 伏 (V)； gm 毫西門子 (mS) 這是場效應管三個電極之間的等效電容，包括 CGS、CGD、 CDS。 極間電容愈小，則管子的高頻性能愈好。一般為幾個皮法。第一章 半導體器件三、極限參數1. 漏極最大允許耗散功率 PDM2. 漏源擊穿電壓 U(BR)DS3. 柵源擊穿電壓 U(BR)GS 由場效應管允許的溫升決定。 漏極耗散功率轉化為熱能使管子的溫度升高。當漏極電流 ID 急劇上升產生雪崩擊穿時的 UDS 。 場效應管工作時，柵源間 PN 結處于反偏狀態(tài)，若UGS U(BR)GS ， PN 將被擊穿，這種擊穿與電容擊穿的情況類似，屬于破壞性擊穿。第一章 半導體器件種 類 符 號 轉移特性 漏極特性 結型N 溝道耗盡型 結型P 溝道耗盡型 絕緣柵型 N 溝道增強型SGDSGDIDUGS= 0V+UDS++oSGDBUGSIDO UT表 12　各類場效應管的符號和特性曲線+UGS = UT UDSID+++OID UGS= 0V???UDSOUGSID UPIDSSOUGSID /mAUPIDSSO第一章 半導體器件種 類 符 號 轉移特性 漏極特性絕緣柵型N 溝道耗盡型絕緣柵型P 溝道增強型耗盡型IDSGDBUDSID_UGS=0+_OIDUGSUPIDSSOSGDBIDSGDBIDIDUGSUT OIDUGSUPIDSSO_IDUGS=UTUDS_o_UGS= 0V+_IDUDSo+第一章 半導體器件謝謝觀看 /歡迎下載BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAI