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MOS管構(gòu)造詳解與特性,種類解析
  • 發(fā)布時(shí)間:2022-08-03 20:50:43
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MOS管構(gòu)造詳解與特性,種類解析
MOS管構(gòu)造
MOS管的構(gòu)造是在一塊摻雜濃度較低的P型半導(dǎo)體硅襯底上,用半導(dǎo)體光刻、擴(kuò)散工藝制作兩個(gè)高摻雜濃度的 N+區(qū),并用金屬鋁引出兩個(gè)電極,分別作為漏極D和源極S。
然后在漏極和源極之間的P型半導(dǎo)體表面復(fù)蓋一層很薄的二氧化硅(Si02)絕緣層膜,在再這個(gè)絕緣層膜上裝上一個(gè)鋁電極,作為柵極G。這就構(gòu)成了一個(gè)N溝道(NPN 型)增強(qiáng)型MOS管。它的柵極和其它電極間是絕緣的。
MOS管構(gòu)造:同樣用上述相同的方法在一塊摻雜濃度較低的N型半導(dǎo)體硅襯底上,用半導(dǎo)體光刻、擴(kuò)散工藝制作兩個(gè)高摻雜濃度的P+區(qū),及上述相同的柵極制作過程,就制成為一個(gè)P溝道(PNP型)增強(qiáng)型MOS管。
圖1-1所示(a )、(b)分別是P溝道MOS管道結(jié)構(gòu)圖和代表符號(hào)。
MOS管構(gòu)造
MOS管的特性
在MOS管的工作原理中可以看出,MOS管的柵極G和源極S之間是絕緣的,由于SiO2絕緣層的存在,在柵極G和源極S之間等效是一個(gè)電容存在,電壓VGS產(chǎn)生電場(chǎng)從而導(dǎo)致源極-漏極電流的產(chǎn)生。
此時(shí)的柵極電壓VGS決定了漏極電流的大小,控制柵極電壓VGS的大小就可以控制漏極電流ID的大小。
這就可以得出如下結(jié)論:
1) MOS 管是一個(gè)由改變電壓來控制電流的器件,所以是電壓器件。
2) MOS 管道輸入特性為容性特性,所以輸入阻抗極高。
MOS 管的電壓極性和符號(hào)規(guī)則:
圖1-4-(a)是N溝道MOS管的符號(hào),圖中D是漏極,S是源極,G是柵極,中間的箭頭表示襯底,如果箭頭向里表示是N溝道的MOS管,箭頭向外表示是 P溝道的MOS管。
實(shí)際在MOS管生產(chǎn)的過程中襯底在出廠前就和源極連接,所以在符號(hào)的規(guī)則中,表示襯底的箭頭也必須和源極相連接,以區(qū)別漏極和源極。
圖1-4-(c)是P溝道MOS管的符號(hào)。MOS管應(yīng)用電壓的極性和我們普通的晶體三極管相同,N溝道的類似NPN晶體三極管,漏極D接正極,源極S接負(fù)極,柵極G正電壓時(shí)導(dǎo)電溝道建立,N溝道MOS管開始工作,如圖1-4-(b)所示。
同樣P道的類似PNP晶體三極管,漏極D接負(fù)極,源極S接正極,柵極G負(fù)電壓時(shí),導(dǎo)電溝道建立,P溝道MOS管開始工作,如圖1-4-(d)所示。
MOS管構(gòu)造
MOS管構(gòu)造
MOS管種類和結(jié)構(gòu)
MOSFET管是FET的一種(另一種是JFET),可以被區(qū)分成增強(qiáng)型或耗盡型,P溝道或N溝道共4種類型,但實(shí)際應(yīng)用的只有增強(qiáng)型的N溝道MOS管和增強(qiáng)型的P溝道MOS管,所以通常提到NMOS,或者PMOS指的就是這兩種。
對(duì)于這兩種增強(qiáng)型MOS管,比較常用的是NMOS。原因是導(dǎo)通電阻小,且容易。所以開關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用中,一般都用NMOS。
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