經(jīng)典圖文,帶你一文搞懂MOS管??!


原標題:經(jīng)典圖文,帶你一文搞懂MOS管??!
MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金屬-氧化物-半導體場效應(yīng)晶體管)是一種重要的半導體器件,廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中。下面將結(jié)合經(jīng)典圖文,帶您一文搞懂MOS管。
一、MOS管的基本結(jié)構(gòu)與特點
MOS管屬于場效應(yīng)晶體管(FET)的一種,具有輸入阻抗高、噪聲低、動態(tài)范圍大、功耗小、易于集成等優(yōu)點。它的基本結(jié)構(gòu)由三個電極組成:柵極(Gate,表示為“G”)、源極(Source,表示為“S”)、漏極(Drain,表示為“D”)。MOS管主要有兩種結(jié)構(gòu)形式:N溝道型和P溝道型,再根據(jù)場效應(yīng)原理的不同,分為耗盡型和增強型。
二、MOS管的類型
N溝道型與P溝道型:根據(jù)導電溝道中載流子的類型不同,MOS管可分為N溝道型和P溝道型。N溝道型MOS管的源極和漏極接在N型半導體上,而P溝道型MOS管的源極和漏極則接在P型半導體上。
耗盡型與增強型:根據(jù)場效應(yīng)原理的不同,MOS管又可分為耗盡型和增強型。耗盡型MOS管在柵壓為零時就有較大的漏極電流,而增強型MOS管在柵壓為零時漏極電流為零,必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流。
三、MOS管的工作原理
以N溝道增強型MOS管為例,其工作原理如下:
當柵極G和源極S之間不加任何電壓,即VGS=0時,由于漏極和源極兩個N+型區(qū)之間隔有P型襯底,相當于兩個背靠背連接的PN結(jié),它們之間的電阻高達10^12Ω,即D、S之間不具備導電的溝道,所以無論在漏、源極之間加何種極性的電壓,都不會產(chǎn)生漏極電流ID。
當將襯底B與源極S短接,在柵極G和源極S之間加正電壓,即VGS>0時,則在柵極與襯底之間產(chǎn)生一個由柵極指向襯底的電場。這個電場將吸引P型襯底中的空穴向襯底表面移動,排斥電子,使襯底靠近表面的區(qū)域帶負電,形成N型導電溝道。當VGS增加到一定值時,N溝道從源極S連到漏極D,漏極電流ID開始流動。
四、MOS管的導通條件
MOS管的導通條件取決于柵源電壓(VGS)與柵極閾值電壓(VGS(th))之間的關(guān)系。對于N溝道MOS管,當VGS>VGS(th)時,MOS管導通;對于P溝道MOS管,當VGS<VGS(th)時,MOS管導通。
五、MOS管的應(yīng)用
MOS管在開關(guān)電源、鎮(zhèn)流器、高頻感應(yīng)加熱、高頻逆變焊機、通信電源等高頻電源領(lǐng)域得到了越來越普遍的應(yīng)用。此外,MOS管還廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中,如計算機、手機、電視等。
總之,MOS管作為一種重要的半導體器件,在電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過了解其基本結(jié)構(gòu)、類型、工作原理和導通條件等方面的知識,可以更好地理解和應(yīng)用MOS管。
責任編輯:David
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