第五章 金属－氧化物－半导体 （MOS）场效应管

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1 第五章 金属－氧化物－半导体 （MOS）场效应管
MOSFET简称MOS管，它有N沟道和P沟道之分，其中每一类又可分为增强型和耗尽型两种。 耗尽型：当vGS＝0时，存在导电沟道，iD0。 增强型：当vGS＝0时，没有导电沟道，iD＝0。

2 5.2 N沟道增强型MOSFET P N G S D 金属铝 G S D 两个N区 P型基底 SiO2绝缘层 导电沟道 N沟道增强型
1．结构 P N G S D 金属铝 G S D 两个N区 P型基底 SiO2绝缘层 导电沟道 N沟道增强型

3 P N G S D G S D 予埋了导电沟道 N 沟道耗尽型

4 G S D N P G S D P 沟道增强型

5 N P G S D G S D 予埋了导电沟道 P 沟道耗尽型

6 ID=0 2．工作原理 （以N 沟道增强型为例） VGS=0时 VDS VGS 对应截止区 P N G S D
D-S 间相当于两个反接的PN结

7 VGS>0时 感应出电子 VT称为阈值电压
VGS足够大时（VGS>VT）感应出足够多电子，这里出现以电子导电为主的N型导电沟道。 VGS>0时 P N G S D VDS VGS 感应出电子 VT称为阈值电压

8 VGS较小时，导电沟道相当于电阻将D-S连接起来，VGS越大此电阻越小。
P N G S D VDS VGS

9 当VDS不太大时，导电沟道在两个N区间是均匀的。
P N G S D VDS VGS 当VDS较大时，靠近D区的导电沟道变窄。

10 VDS增加，VGD=VT 时，靠近D端的沟道被夹断，称为予夹断。
P N G S D VDS VGS 夹断后，即使VDS 继续增加，ID仍呈恒流特性。 ID

11 3．特性曲线（增强型N沟道MOS管）

12 3．特性曲线（增强型N沟道MOS管） 输出特性曲线 ID VGS=5V 4V -3V 3V -5V VDS 击穿区 非饱和区(可变电阻区)
VGS=5V 4V -3V 3V -5V 饱和区 输出特性曲线

13 ID VGS VT 3．特性曲线（增强型N沟道MOS管） 转移特性曲线 在恒流区（饱和区，即VGS＞VT时有：
ID VGS VT ID0是vGS=2VT时的iD值。

14 N沟道耗尽型MOSFET 耗尽型的MOS管VGS=0时就有导电沟道，加反向电压才能夹断。 ID VGS VT 转移特性曲线

15 输出特性曲线 ID VDS VGS>0 VGS=0 VGS<0