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文档简介

1、第九章 绝缘栅场效应晶体管 绝缘栅场效应晶体管又称为 “金属 -氧化物-半导体场效应晶体管”，简称为 MOSFET， 但现在 MOSFET 的栅电极实际上不一定是金属。 有关器件的分类：FETJ-FETMESFETMOSFETN沟道MOSFETP沟道MOSFET J-FET 的基本结构源、漏 MESFET 的基本结构 MOSFET 的基本结构MOSFET的优点： 输入阻抗高 温度稳定性好。 噪声小。 大电流特性好。 无少子存贮效应，开关速度高。 制造工艺简单。 各管之间存在天然隔离，适宜于制作 VLSI 。9-1 MOSFET 的工作原理和特性1、MOSFET的基本结构以N 沟道为例。2 、M

2、OSFET的工作原理 当 VGS VT 时，栅下的 P 型硅表面发生强反型，形成连通源区和漏区的 N 型 沟道，产生漏极电流 ID 。对于恒定的 VDS ，VGS 越大，则沟道中的可移动电子就越多，沟道电阻就越小，ID 就越大。 所以 MOSFET是通过改变 VGS 来控制沟道的导电性，从而控制漏极电流 ID ，是一种电压控制型器件。3 、转移特性曲线 转移特性曲线是指 VDS 恒定时的 VGS ID 曲线。 N 沟 MOSFET当：VT 0 时，称为 增强型，为常关型。VT VT 且恒定时的VDS ID 曲线，可分为以下 4 段： 过渡区 随着VDS 的增大，漏附近的沟道变薄，沟道电阻增大，

3、曲线逐渐下弯。当VDS 增大到VD sat（饱和漏源电压）时，漏处的可动电子消失，这称为沟道被夹断，如图中的AB 段所示。 线性区与过渡区统称为 非饱和区，有时也统称为 线性区。 饱和区 当VDS VD sat 后，沟道夹断点左移，漏附近只剩下耗尽区。这时 ID 几乎与 VDS 无关而保持常数 ID sat ，曲线为水平直线，如图中 BC 段所示。 实际上 ID 随 VDS 的增大而略有增大，曲线略向上翘。 击穿区 当VDS 继续增大到 BVDS 时，漏结发生雪崩击穿，或者漏源间发生穿通， ID 急剧增大，如图中 CD 段所示。 将各条曲线的夹断点用虚线连接起来，虚线左侧为非饱和区，虚线右侧为饱和区。 以VGS 作为参变量，可以得到不同VGS下的VDS ID 曲线族，这就是 MOSFET 的输出特性曲线。饱和区非饱和区5、MOSFET的类型 P 沟 MOSFET 的特性与N 沟 MOSFET 相对称，即： (1) 衬底为 N 型，源漏区为 P+ 型。 (2) VGS 、VDS 的极性以及 ID 的方向均与 N 沟相反。 (3) 沟道中的可动载流子为空穴。 (4)

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