場效應管說明及介紹-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-03-25
場效應管 （MOSFET）是一種外形與普通晶體管相似， 但控制特性不同的半導體器件。 它的輸入電阻可高達 1015W，且工藝簡單， 十分適用于大規模及超大規模集成電路， 根據其導電方式的不同，而分為增強型和耗盡型兩種。
由于 P溝道與 N溝道的工作原理大致相同， 僅在導電載流子與供電電壓極性上有所區別，因此本文主要以介紹 N 溝道 MOS 場效應管為主。
增強型場效應管所謂增強型是指：當 VGS=0時管子是呈截止狀態，加上正確的 VGS后，多數載流子被吸引到柵極，從而“增強”了該區域的載流子，形成導電溝道。
常用的增強型場效應管型號： 10n60、4N60F （1）N 溝道增強型場效應管工作原理及作用介紹根據圖 1，
N 溝道增強型 MOSFET基本上是一種左右對稱的拓撲結構，它是在 P 型半導體上生成一層 SiO2 薄膜絕緣層，然后用光刻工藝擴散兩個高摻雜的 N 型區，從 N 型區引出電極（漏極 D、源極 S）。
在源極和漏極之間的絕緣層上鍍一層金屬鋁作為柵極 G。 P型半導體稱為襯底，用符號 B 表示。
場效應管工作原理用一句話說，就是“漏極-源極間流經溝道的ID，用以柵極與溝道間的pn結形成的反偏的柵極電壓控制ID”。
更正確地說，ID流經通路的寬度，即溝道截面積，它是由pn結反偏的變化，產生耗盡層擴展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區域，表示的過渡層的擴展因為不很大，根據漏極-源極間所加VDS的電場，源極區域的某些電子被漏極拉去，即從漏極向源極有電流ID流動。
從門極向漏極擴展的過度層將溝道的一部分構成堵塞型，ID飽和。將這種狀態稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋，并不是電流被切斷。
在過渡層由于沒有電子、空穴的自由移動，在理想狀態下幾乎具有絕緣特性，通常電流也難流動。但是此時漏極-源極間的電場，實際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近，由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。
因漂移電場的強度幾乎不變產生ID的飽和現象。其次，VGS向負的方向變化，讓VGS=VGS(off)，此時過渡層大致成為覆蓋全區域的狀態。
而且VDS的電場大部分加到過渡層上，將電子拉向漂移方向的電場，只有靠近源極的很短部分，這更使電流不能流通。
（1）場效應管是電壓控制器件，它通過VGS(柵源電壓)來控制ID（漏極電流）；
（2）場效應管的控制輸入端電流極小，因此它的輸入電阻（107～1012Ω）很大。
（3）它是利用多數載流子導電，因此它的溫度穩定性較好；
（4）它組成的放大電路的電壓放大系數要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數；
（5）場效應管的抗輻射能力強；
（6）由于它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲，所以噪聲低。
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