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1、补充补充: :绝缘栅场效晶体管绝缘栅场效晶体管漏极D栅极和其栅极和其 它电极及硅它电极及硅 片之间是绝片之间是绝 缘的，称绝缘的，称绝 缘栅型场效缘栅型场效 晶体管。晶体管。金属电极(1)(1) N N沟道增强型管的结构沟道增强型管的结构栅极G源极S1.1. 增强型绝缘栅场效晶体管增强型绝缘栅场效晶体管SiO2绝缘层P型硅衬底高掺杂N区GSD符号：符号：由于栅极是绝缘的，栅极电流几乎为零，输入 电阻很高，最高可达1014 。漏极D金属电极栅极G源极S SiO2绝缘层P型硅衬底高掺杂N区由于金属栅极和半导体之间的绝缘层目前常用二 氧化硅，故又称金属-氧化物-半导体场效晶体管，简 称MOS场效晶体
2、管。(2) N(2) N沟道增强型管的沟道增强型管的工作原理工作原理EGP型硅衬衬底N+N+GSD+UGSED+由结构图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型 衬底隔开，漏极和源极之间是两个背靠背的PN结。当栅源电压UGS = 0 时，不管漏极和源极之间 所加电压的极性如何， 其中总有一个PN结是反向偏置的，反向电阻很 高，漏极电流近似为零 。SDEGP型硅衬衬底N+N+GSD+UGSED+当UGS 0 时，P型衬底中的电子受到电场力的吸引到达表层，填补空穴形成负离子的耗尽层；N型导电导电 沟道在漏极电源的作用在漏极电源的作用 下将产生漏极电流下将产生漏极电流I ID D，管子导通。，管子导通
3、。当当U UGS GS U UGSGS（thth）时，时， 将将出现出现N N型导电沟道型导电沟道 ，将，将D-SD-S连接起来。连接起来。U UGSGS愈高，导电沟道愈高，导电沟道 愈宽。愈宽。(2) N(2) N沟道增强型管的沟道增强型管的工作原理工作原理EGP型硅衬衬底N+N+GSD+UGSED+N型导电导电 沟道当UGS UGS(th）后，场 效晶体管才形成导电沟 道，开始导通，若漏源 之间加上一定的电压UDS ，则有漏极电流ID产生 。在一定的UDS下漏极电 流ID的大小与栅源电压 UGS有关。所以，场效晶 体管是一种电压控制电 流的器件。在一定的漏源电压UDS下，使管子由不导通变
4、为导通的临界栅源电压称为开启电压UGS(th）。(2) N(2) N沟道增强型管的沟道增强型管的工作原理工作原理(3)(3) 特性曲线特性曲线有导电沟道转移特性曲线转移特性曲线无导电 沟道开启开启电压电压电压电压 U UGSGS(th(th）UDSUGS/ID/mAUDS/VoUGS= 1VUGS= 2VUGS= 3VUGS= 4V漏极特性曲线漏极特性曲线恒流区恒流区 可可变电变电变电变电 阻区阻区截止区截止区N型衬底P+P+GSD符号：结构(4)(4) P P沟道增强型沟道增强型 SiO2绝缘层加电压才形成P型导电沟道增强型场效晶体管只有当U UGSGS U UGSGS(th(th）时才形成
5、 导电沟道。2.2. 耗尽型绝缘栅场效晶体管耗尽型绝缘栅场效晶体管GSD符号：如果如果MOSMOS管在制造时导电沟道就已形成，称管在制造时导电沟道就已形成，称为耗尽型场效晶体管。为耗尽型场效晶体管。(1 ) N(1 ) N沟道耗尽型管沟道耗尽型管SiO2绝缘层中 掺有正离子予埋了N型导电沟道2.2. 耗尽型绝缘栅场效晶体管耗尽型绝缘栅场效晶体管由于耗尽型场效应管预埋了导电沟道，所以在 UGS= 0时，若漏源之间加上一定的电压UDS，也 会有漏极电流 ID 产生。当当U UGS GS 0 0时，使导电沟道变宽，时，使导电沟道变宽， I ID D 增大；增大； 当当U UGS GS 0漏极特性曲线
6、0ID/mA16 201248121648IDSS2.2. 耗尽型绝缘栅场效晶体管耗尽型绝缘栅场效晶体管 (3) P (3) P 沟道耗尽型场效晶体管沟道耗尽型场效晶体管符号：GSD予埋了P型导电沟道SiO2绝缘层中 掺有负离子耗尽型耗尽型GSDGSD增强型增强型N沟道P P沟道沟道GSDGSDN N沟道沟道P沟道GG、S S之间加一定之间加一定 电压才形成导电沟道电压才形成导电沟道在制造时就具有在制造时就具有 原始原始导电沟道导电沟道3. 3. 场效晶体管的主要参数场效晶体管的主要参数(1) (1) 开启电压开启电压 U UGS(thGS(th) )：是增强型是增强型MOSMOS管的参数管的
7、参数(2) (2) 夹断电压夹断电压 U UGS(off)GS(off)： (3) (3) 饱和漏电流饱和漏电流 I IDSSDSS：是结型和耗尽型是结型和耗尽型 MOSMOS管的参数管的参数(4) (4) 低频跨导低频跨导 g gmm：表示栅源电压对漏极电流表示栅源电压对漏极电流的控制能力的控制能力极限参数：极限参数：最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。最大漏极电流、耗散功率、击穿电压。场场场场效晶体管与晶体管的比效晶体管与晶体管的比较较较较电流控制电流控制 电压控制电压控制 控制方式控制方式电子和空穴两种载电子和空穴两种载 流子同时参与导电流子同时参与导电载流子载流子电子或空穴中一种电子或空穴中一种 载流子参与导电载流子参与导电类类 型型 NPNNPN和和PNP NPNP N沟道和沟道和P P沟道沟道放大参数放大参数r rcece很高很高 r rdsds很高很高 输出电阻输出电阻输入电阻输入电阻较低较低较高较高双极型三极管双极型三极管 单极型场效晶体管单极型场效晶体管热稳定性热稳定性 差差 好好 制造工艺制造工艺 较复杂较复杂 简单，成本低简单，成本低 对应电极 BECGSD
