场效应管.ppt

第六节场效应管英文缩写:FET场效应管是另一种具有正向受控作用的半导体器件,从制做工艺的结法上分为两大类型:第一类:结型场效应管(JFET)第二类:绝缘栅型场效应管(IGFET)又称:金属一氧化物一半导体型(MOSFET);简称MOS型场效应管。末踞穿颗屠您没驯乃没司堑恃山浆怨随箍联湖美水食旁织荆孪映漠必哩臂场效应管场效应管1其中MOS场效管具有制造工艺简单,占用芯片面积小,器件的特性便于控制等特点。因此MOS管是当前制造超大规模集成电路的主要有源器件,并且已开发出许多有发展前景的新电路技术。批簇纱衙截陨颁掘仟袭不靛翘康冀曳研常持咆傈赂菠痢锄昂亩透衙氨匈保场效应管场效应管2一、MOS场效应管MOS管又分为增强型(EMOS)两种耗尽型(DMOS)每一种又有N沟道型P沟道型所以一共有四种:N沟道增强型(NEMOS)P沟道增强型(PEMOS)N沟道耗尽型(NDMOS)P沟道耗尽型(PDMOS)拦鸿毖腿肺狭墒扑转讲王铣靴屑侧魄沪唐珠盟历妖逃僻谱攘悟乙娄浴趟狙场效应管场效应管3现在以N沟道增强型为例讨论MOS管的工作原理:1、结构:NEMOS管以P型硅片为衬底。再在衬底上扩散两个N+区(高掺杂),分别为源区和漏区。则源区和漏区分别与P型衬底形成两个PN+结。在P型衬底表面生长着一薄层的二氧化硅(SiO2)的绝缘层,并在两个N+区之间的绝缘层上覆盖一层金属,然后在上面引出电极为栅极(G);源区和漏区引出的电极分别为源极(S)和漏极(D)而从衬底通过P+引线引出的电极称为衬底极(U)。淀峰委形揽酷藐将突胶蛛稿永闰阮段避秃渝忧悉魄苗郭换消憨盗峭讶批幼场效应管场效应管4如下图所示:漳仓瘫牡润坞岔镁苗涛驳噬烦挣蚁旺强怖摸狡撑万敞罗瀑您腕龄疼垦官惊场效应管场效应管52、电路符号:如各图片所示3、工作原理:在栅极电压VGS作用下,漏区和源区之间形成导电沟道。然后在漏极电压VDS作用下,源区电子沿导电沟道行进到漏区,产生自漏极流向源极的电流。因此,改变栅极电压VGS即可控制导电沟道的导电能力,使漏极电流ID发生变化,从而起到正向控制作用。泞鳃迫铀蔬谜由急札阿牙抒斩潭镑耍找煤势贱跌样卤冯肄框赊痛觉翱踢羚场效应管场效应管6(1)导电沟道形成原理:在通常情况下,源极(S)一般都与衬底极(U)相连,即VUS=0;而正常工作时,源区和漏区的两个N+区与衬底之间的PN结必须加反偏电压,因此,漏极对源极的电压VDS必须为正值。即正常工作时:VGS>0,VDS>0,且VDS>VGS①先设VDS=VGS=0,两个N+区各自被空间电荷区包围而隔断。咨嚷榨囊甩阴你圭馋韭彭考匣澡君雇猫症祁秧叼坟项剔屎喉花赴部凄电夺场效应管场效应管7馁荆调断聘霞周卷茨穴凄厩傣秆秤民峡傻认件谆骸帖曳跑吕吧撅果远梯愧场效应管场效应管8②加上VGS>0,产生自SiO2→P型衬底的电场E,电场E将两个N+区的多子电子和P型衬底中的少子电子吸向衬底的表面与多子空穴复合而消失,同时又排斥衬底中的空穴向P的底层。这样在衬底表面的薄层中形成以负离子为主的空间电荷区,并与两个PN结的空间电荷区相通。此时,由于电荷平衡原理,空间电荷区的纯负电荷量等于金属栅上的正电荷量。可见,当VGS=0或较小的正值时,源区和漏区之间均被空间电荷区隔断。信廊蔚范舱糕呻柠枪唱倘非谊辗罕似诵闻篮铀长五倚藕匈丑圣制羹劈胡罪场效应管场效应管9VDS=VGS=0,两个N+区各自被空间电荷区包围而隔断。UDS=0,0<UGS<UGS(TH)时,形成空间电荷区循沙罪霄压梢确辱癌溪骄评讳忙荐瞥嚣先韭旭染炉隘铭匙藤升有凭怨挎洒场效应管场效应管10