金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管
發(fā)布時間:2013/11/4 19:30:48 訪問次數(shù):2782
金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管( MOSFET, metal-oxide semiconductorField-Effect Transistor)是第二種場效應(yīng)管。MOSFET不同于JFET,它沒有pn結(jié)結(jié)構(gòu),相反,TSM101ACDT它的柵極和溝道之間是被一個二氧化硅( Si0:)層所絕緣的。MOSFET的兩種基本類型是耗盡型(D,Depletion)和增強(qiáng)型(E,Enhancement)。
耗盡型MOSFET(D-MOSFET)
MOSFET的一種類型是耗盡型MOSFET,圖17.35給出了其基本結(jié)構(gòu)示意圖。漏極和源極擴(kuò)散到襯底材料中,然后通過一個窄溝道與絕緣柵極相鄰。圖中同時給出了n溝道和p溝道的示意圖。本書將利用n溝道器件說明基本的工作原理。除了電壓的極性與n溝道器件相反之外,p溝道器件的工作原理和n溝道是相同的。
圖17. 35 D-MOSFET基本結(jié)構(gòu)的表示
D-MOSFET可以工作于耗盡模式或增強(qiáng)模式中的任何一種模式,有時稱為耗盡型/增強(qiáng)型MOSFET。由于柵極與溝道是絕緣的,因此柵極既可以加正電壓,也可以加負(fù)電壓。當(dāng)加負(fù)的柵一源電壓時,n溝道MOS-FET工作于耗盡模式;當(dāng)加正的柵一源電壓時,工作于增強(qiáng)模式。
耗盡模式如圖17.36(a)所示。把柵極著作平板電容器的一個極板,把溝道看作另一個極板。硅氧化物絕緣層就是介質(zhì)。對于負(fù)柵極電壓,柵極上的負(fù)電荷從溝道中排走導(dǎo)電電子,從而在其原來的地方剩下正離子。N溝道的一些電子被耗盡,因此溝道的導(dǎo)電性下降。加到柵極上的負(fù)電壓越大,n溝道中電子耗盡得越多。在足夠大的負(fù)柵一源電壓耐下,溝道全部耗盡,漏極電流為0。
和n溝道JFET -樣,對于之間的電源電壓,n溝道D-MOSFET傳導(dǎo)漏電流。另外,對于高于值,D-MOSFET導(dǎo)通。
增強(qiáng)型的管子如圖17.36(b)所示。柵極加正電壓時,更多的導(dǎo)電電子被吸引到溝道中,因此溝道的導(dǎo)電性得到提高(增強(qiáng))。
圖17. 36 n溝道D-MOSFET的工作
圖17.37中給出了n溝道和p溝道耗盡型/增強(qiáng)型MOSFET的電路符號。用箭頭指示出的襯底通常在內(nèi)部與源極相連。朝里的襯底箭頭表示n溝道,朝外的襯底箭頭表示p溝道。
金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管( MOSFET, metal-oxide semiconductorField-Effect Transistor)是第二種場效應(yīng)管。MOSFET不同于JFET,它沒有pn結(jié)結(jié)構(gòu),相反,TSM101ACDT它的柵極和溝道之間是被一個二氧化硅( Si0:)層所絕緣的。MOSFET的兩種基本類型是耗盡型(D,Depletion)和增強(qiáng)型(E,Enhancement)。
耗盡型MOSFET(D-MOSFET)
MOSFET的一種類型是耗盡型MOSFET,圖17.35給出了其基本結(jié)構(gòu)示意圖。漏極和源極擴(kuò)散到襯底材料中,然后通過一個窄溝道與絕緣柵極相鄰。圖中同時給出了n溝道和p溝道的示意圖。本書將利用n溝道器件說明基本的工作原理。除了電壓的極性與n溝道器件相反之外,p溝道器件的工作原理和n溝道是相同的。
圖17. 35 D-MOSFET基本結(jié)構(gòu)的表示
D-MOSFET可以工作于耗盡模式或增強(qiáng)模式中的任何一種模式,有時稱為耗盡型/增強(qiáng)型MOSFET。由于柵極與溝道是絕緣的,因此柵極既可以加正電壓,也可以加負(fù)電壓。當(dāng)加負(fù)的柵一源電壓時,n溝道MOS-FET工作于耗盡模式;當(dāng)加正的柵一源電壓時,工作于增強(qiáng)模式。
耗盡模式如圖17.36(a)所示。把柵極著作平板電容器的一個極板,把溝道看作另一個極板。硅氧化物絕緣層就是介質(zhì)。對于負(fù)柵極電壓,柵極上的負(fù)電荷從溝道中排走導(dǎo)電電子,從而在其原來的地方剩下正離子。N溝道的一些電子被耗盡,因此溝道的導(dǎo)電性下降。加到柵極上的負(fù)電壓越大,n溝道中電子耗盡得越多。在足夠大的負(fù)柵一源電壓耐下,溝道全部耗盡,漏極電流為0。
和n溝道JFET -樣,對于之間的電源電壓,n溝道D-MOSFET傳導(dǎo)漏電流。另外,對于高于值,D-MOSFET導(dǎo)通。
增強(qiáng)型的管子如圖17.36(b)所示。柵極加正電壓時,更多的導(dǎo)電電子被吸引到溝道中,因此溝道的導(dǎo)電性得到提高(增強(qiáng))。
圖17. 36 n溝道D-MOSFET的工作
圖17.37中給出了n溝道和p溝道耗盡型/增強(qiáng)型MOSFET的電路符號。用箭頭指示出的襯底通常在內(nèi)部與源極相連。朝里的襯底箭頭表示n溝道,朝外的襯底箭頭表示p溝道。
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