首先来了解下MOS管:
MOS管是金属氧化物半导体型场效应管,属于场效应管中的绝缘栅型。说以MOS管也会被称为绝缘栅场效应管。通常MOS管应用于(放大电路 开关电路)中
构造
在一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上,用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的N+区,并用金属铝引出两个电极,分别作为漏极D和源极S。接着在漏极和源极之间的P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅绝缘层膜,在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极,作为栅极G。这就构成了一个N沟道增强型MOS管
用上述相同的方法用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的P+区,就制成为一个P沟道增强型MOS管
工作原理
MOS管的栅极G和源极S之间是绝缘的
MOS管是一个由改变电压来控制电流的器件,所以是电压器件
MOS管道输入特性为容性特性,所以输入阻抗极高
由于氧化物层是绝缘的,栅极所加电压VGS无法形成电流,氧化物层的两边就形成了一个电容,VGS等效是对这个电容充电,并形成一个电场,随着VGS逐渐升高,受栅极正电压的吸引,在这个电容的另一边就聚集大量的电子并形成了一个从漏极到源极的N型导电沟道,当VGS大于管子的开启电压VT(一般约为2V)时,N沟道管开始导通,形成漏极电流ID
当栅-源电压VGS=0时,即使加上漏-源电压VDS,总有一个PN结处于反偏状态,漏-源极间没有导电沟道(没有电流流过),所以这时漏极电流ID=0。
若在栅-源极间加上正向电压,即VGS>0,则栅极和硅衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个栅极指向P型硅衬底的电场
控制栅极电压VGS的大小改变了电场的强弱,就可以达到控制漏极电流ID的大小的目的特性
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