dzxlx 03.ppt

dzxlx_03。它体积小、工艺简单,器件特性便于控制,是目前制造大规模集成电路的主要有源器件。场效应管与三极管主要区别:场效应管输入电阻远大于三极管输入电阻。场效应管是单极型器件(三极管是双极型器件)。场效应管分类: MOS场效应管P沟道(PMOS)N沟道(NMOS)P沟道(PMOS)N沟道(NMOS)MOSFET增强型(EMOS)耗尽型(DMOS)N沟道MOS管与P沟道MOS管工作原理相似,不同之处仅在于它们形成电流的载流子性质不同,因此导致加在各极上的电压极性相反。第3章场效应管例仙荐扛狂私柳恋厌坊批屏盲氦祈酚门菜云垒牟希透歹郁盅葡邓了蘸柿酥dzxlx_03dzxlx_03N+N+P+P+ 增强型MOS场效应管N沟道EMOSFET结构示意图源极漏极衬底极SiO2绝缘层金属栅极P型硅衬底SGUD电路符号l沟道长度W沟道宽度第3章场效应管绪泳逼郸线把迹垒秧冲载购耳祟综欲掂噪惶崎笆逊哉料薛傈伙识粟订炭箔dzxlx_03dzxlx_03N沟道EMOS管外部工作条件VDS>0(保证栅漏PN结反偏)。U接电路最低电位或与S极相连(保证源衬PN结反偏)。VGS>0(形成导电沟道)PP+N+N+SGDUVDS-+-+VGSN沟道EMOS管工作原理栅-衬之间相当于以SiO2为介质的平板电容器。第3章场效应管水笑引皇赫温队雀樟掂疫帧嘿巴炉庄亩劫隶摈茄耿涕减砚骄浮挞缝泄诸撰dzxlx_03dzxlx_03N沟道EMOSFET沟道形成原理假设VDS=0,讨论VGS作用PP+N+N+SGDUVDS=0-+VGS形成空间电荷区并与PN结相通VGS衬底表面层中负离子、电子VGS开启电压VGS(th)形成N型导电沟道表面层n>>pVGS越大,反型层中n越多,导电能力越强。反型层第3章场效应管经吟枫仑杀隙擎者梳磐匹烯曲来剂研莹早钡市牢膜门峰尹岛完壕疥礁还夯dzxlx_03dzxlx_03VDS对沟道的控制(假设VGS>VGS(th)且保持不变)VDS很小时→VGDVGS。此时W近似不变,即Ron不变。由图 VGD=VGS-VDS因此VDS→ID线性。若VDS→则VGD→近漏端沟道W→Ron增大。此时Ron→ID变慢。PP+N+N+SGDUVDS-+VGS-+PP+N+N+SGDUVDS-+VGS-+第3章场效应管交叫巡墒埃博喷瘸袜搅钢潍匈拦由腐付檀扁余解哄瘫呜懂嫩曾茬亩朔夏曝dzxlx_03dzxlx_03当VDS增加到使VGD=VGS(th)时→A点出现预夹断若VDS继续→A点左移→出现夹断区此时VAS=VAG+VGS=-VGS(th)+VGS(恒定)若忽略沟道长度调制效应,则近似认为l不变(即Ron不变)。因此预夹断后:PP+N+N+SGDUVDS-+VGS-+APP+N+N+SGDUVDS-+VGS-+AVDS→ID基本维持不变。第3章场效应管韦枯蹿久壕臀牺举牟佐锅始搬脆继编库麦峨康衰厅床箩赫朴将羽京缮冕搽dzxlx_03dzxlx_03若考虑沟道长度调制效应则VDS→沟道长度l→沟道电阻Ron略。因此VDS→ID略。由上述分析可描绘出ID随VDS变化的关系曲线:IDVDSOVGS–VGS(th)VGS一定曲线形状类似三极管输出特性。第3章场效应管陀纪坯砂瞬杖修接咬恢镐记痹听协掺猪辱恋沮合翱功备瞎菌磨愧隔笼皋菊dzxlx_03dzxlx_03MOS管仅依靠一种载流子(多子)导电,故称单极型器件。三极管中多子、少子同时参与导电,故称双极型器件。利用半导体表面的电场效应,通过栅源电压VGS的变化,改变感生电荷的多少,从而改变感生沟道的宽窄,控制漏极电流ID。MOSFET工作原理:第3章场效应管驳罚论柠捎琳闽卒浴过切框脏犁伏凳违迁具饶蓟蔡零彦契敛尤普芽挫搁线dzxlx_03dzxlx_03