N沟道增强型MOS场效应管的结构与原理

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2015-6-12 09:24:41 7035 场效应管

0 N沟道增强型MOS场效应管的结构示意图和电路符号如下图所示，用一块掺杂浓度较低的P型硅片作为衬底，在其表面上覆盖一层二氧化硅（SiO2）的绝缘层，再在二氧化硅层上刻出两个窗口，通过扩散形成两个高掺杂的N区（用N+表示），分别引出源极S和漏极D，然后在源极和漏极之间的二氧化硅上面引出栅极G，栅极与其他电极之间是绝缘的。衬底也引出一根引线，用B表示，通常情况下将它与源极在管子内部连接在一起。由图可见，这种场效应管由金属、氧化物和半导体组成。从下图可见，N+型漏区和N+型源区之间被P型衬底隔开，漏极和源极之间好像是两个背靠背的PN结，当UGS=0时，不管漏极和源极间所加电压的极性如何，其中总有一个PN结是反向偏置的，反向电阻很大，漏极电流ID近似为零，即不具有原始导电沟道。如果在栅极和源极之间加正向电压UGS，情况就会发生变化，在UGS的作用下，产生了垂直于衬底表面的电场。由于二氧化硅绝缘层很薄，因此即使UGS很小（如只有几伏），也能产生很强的电场强度。栅极附近硅片中的空穴被排斥，而硅片与N+区中的电子被吸引，形成一个电子薄层。这个薄层就成为漏极与源极之间的导电沟道，被称为N型沟道。在漏源电压UDS作用下，由于N型沟道导通，就形成了漏极电流 ID，通常把开始导电时的UGS称为开启电压，用UT表示。UGS越大，感应的电子越多，N型导电沟道越宽，沟道电阻就越小，漏极电流ID就越大。 0
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