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MOS管学习笔记,1,主要内容,MOS管的种类及结构MOS管的工作原理MOS管的主要参数MOS管的驱动,2,MOS管的种类及结构,MOS管的全称是：MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor（金属氧化物半导体场效应管）,导电载流子的带电极性,N沟道（电子型）,P沟道（空穴型）,导电沟道形成机理,增强型（E型）,耗尽型（D型）,组合共有4种类型,分类,在实际应用中，只有N沟道增强型和P沟道增强型，这两种中比较常用的是NMOS管，原因是导通电阻小，且容易制造。,3,结构,符号,剖面图,以一块掺杂浓度较低，电阻率较高的P型硅半导体薄片作为衬底，利用扩散的方法在P型硅中形成两个高掺杂的N+区。然后在P型硅表面生长一层很薄的二氧化硅绝缘层，并在二氧化硅表面及N+型区的表面上分别安装三个铝电极栅极g，源极s和漏极d，这样就形成了N沟道增强型MOS管。,4,（1）Vgs=0，没有导电沟道此时栅源短接，源区，衬底和漏区形成两个背靠背的PN结，无论Vds的极性怎样，其中总有一个PN结是反偏的，所以d,s之间没有形成导电沟道，MOS管处于截止状态。（2）VgsVGS(th），出现N沟道栅源之间加正向电压由栅极指向P型衬底的电场将靠近栅极下方的空穴向下排斥形成耗尽层,MOS管的工作原理,NMOS的特性：Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动）,再增加Vgs,将P区少子（电子）聚集到P区表面,形成源漏极间的N型导电沟道,如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流id,定义：开启电压VGS(th）刚刚产生导电沟道所需的栅源电压Vgs,5,（3）输出特性曲线MOS的输出特性曲线是指在栅源电压VgsVGS(th）且恒定的情况下，漏极电流id与漏源电压Vds之间的关系，可以分为以下4段：,a.线性区当Vds很小时，沟道就像一个阻值与Vds无关的固定电阻，此时id与Vds成线性关系，如图OA段所示,6,b.过渡区随着Vds增大，漏极附近的沟道变薄，沟道电阻增大，曲线逐渐下弯。当Vds增大到Vdsat(饱和漏源电压)时，漏端处可动电子消失，此时沟道被夹断，如图AB段所示。线性区和过渡区统称为非饱和区。,7,c.饱和区当VdsVdsat时，沟道夹断点向左移，漏极附近只剩下耗尽区，此时id几乎与Vds无关而保持idsat不变，曲线为水平直线，如图BC段所示。,d.击穿区Vds继续增大到BVds时，漏结发生雪崩击穿，id急剧增大，如图CD段所示。,8,以Vgs为参考量，可以得到不同Vgs下，漏极电流id与漏源电压Vds之间的关系曲线族，即为MOS管的输出特性曲线。将各曲线的夹断点用虚线连接起来，虚线左侧为可变电阻区，右侧
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