模拟电子教程基础第一章

1、模拟电子教程基础第一章第1页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四1第一章 半导体器件 1.1 半导体的特性 1.2 半导体二极管 1.3 双极结型三极管第2页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四21.1.1 导体、半导体和绝缘体一、导体 自然界中很容易导电的物质称为导体， 金属一般都是导体。二、绝缘体 有的物质几乎不导电，称为绝缘体，如橡皮、陶瓷、塑料和石英。三、半导体 另有一类物质的导电特性处于导体和绝缘体之间，称为半导体，如锗、硅、砷化镓和一些硫化物、氧化物等。1.1 半导体的特性第3页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四3半导体的导电

2、机理不同于其它物质，所以它具有不同于其它物质的特点。例如： 当受外界热和光的作用时，它的导电能 力明显变化。 往纯净的半导体中掺入某些杂质，会使 它的导电能力明显改变。第4页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四4 本征半导体一、本征半导体结构GeSi通过一定的工艺过程，可以将半导体制成晶体。现代电子学中，用的最多的半导体是硅和锗，它们的最外层电子（价电子）都是四个。第5页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四5本征半导体：完全纯净的、结构完整的半导体晶体。在硅和锗晶体中，原子按四角形系统组成晶体点阵，每个原子都处在正四面体的中心，而四个其它原子位于四面体的顶点

3、，每个原子与其相临的原子之间形成共价键，共用一对价电子。硅和锗的晶体结构：第6页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四6硅和锗的共价键结构共价键共用电子对+4+4+4+4+4表示除去价电子后的原子第7页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四7共价键中的两个电子被紧紧束缚在共价键中，称为束缚电子，常温下束缚电子很难脱离共价键成为自由电子，因此本征半导体中的自由电子很少，所以本征半导体的导电能力很弱。形成共价键后，每个原子的最外层电子是八个，构成稳定结构。共价键有很强的结合力，使原子规则排列，形成晶体。+4+4+4+4第8页，共86页，2022年，5月20日，6点3

4、9分，星期四8二、本征激发在绝对0度（T=0K）和没有外界激发时,价电子完全被共价键束缚着，本征半导体中没有可以运动的带电粒子（即载流子），它的导电能力为 0，相当于绝缘体。在常温下，由于热激发，使一些价电子获得足够的能量而脱离共价键的束缚，成为自由电子，同时共价键上留下一个空位，称为空穴。1.载流子、自由电子和空穴第9页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四9+4+4+4+4自由电子空穴束缚电子第10页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四102.本征半导体的导电机理+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸引附近的电子来填补，这样的结果相当于空穴的迁移，而空穴

5、的迁移相当于正电荷的移动，因此可以认为空穴是载流子。本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即自由电子和空穴。第11页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四11温度越高，载流子的浓度越高。因此本征半导体的导电能力越强，温度是影响半导体性能的一个重要的外部因素，这是半导体的一大特点。本征半导体的导电能力取决于载流子的浓度。本征半导体中电流由两部分组成： 1. 自由电子移动产生的电流。 2. 空穴移动产生的电流。第12页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四12 杂质半导体在本征半导体中掺入某些微量的杂质，就会使半导体的导电性能发生显著变化。其原因是掺杂半导体的某种载

6、流子浓度大大增加。P 型半导体：空穴浓度大大增加的杂质半导体，也称为（空穴半导体）。N 型半导体：自由电子浓度大大增加的杂质半导体，也称为（电子半导体）。第13页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四13一、N 型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的五价元素磷，晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，磷原子的最外层有五个价电子，其中四个与相邻的半导体原子形成共价键，必定多出一个电子，这个电子几乎不受束缚，很容易被激发而成为自由电子，这样磷原子就成了不能移动的带正电的离子。每个磷原子给出一个电子，称为施主原子。第14页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四14+4+4+5

7、+4多余电子磷原子N 型半导体中的载流子是什么？1.由施主原子提供的电子，浓度与施主原子相同。2.本征半导体中成对产生的电子和空穴。掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。第15页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四15二、P 型半导体在硅或锗晶体中掺入少量的三价元素，如硼，晶体点阵中的某些半导体原子被杂质取代，硼原子的最外层有三个价电子，与相邻的半导体原子形成共价键时，产生一个空穴。这个空穴可能吸引束缚电子来填补，使得硼原子成为不能移动的带负电的离子。由于硼原子接受电子，所以称为受主

8、原子。+4+4+3+4空穴硼原子P 型半导体中空穴是多子，电子是少子。第16页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四16杂质半导体的示意表示法：P 型半导体+N 型半导体杂质型半导体多子和少子的移动都能形成电流。但由于数量的关系，起导电作用的主要是多子。近似认为多子与杂质浓度相等。第17页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四17小结 1、半导体的导电能力介于导体与绝缘体之间。 2、在一定温度下，本征半导体因本征激发而产生自由电子和空穴对，故其有一定的导电能力。 3、本征半导体的导电能力主要由温度决定；杂质半导体的导电能力主要由所掺杂质的浓度决定。 4、P型半导

9、体中空穴是多子，自由电子是少子。N型半导体中自由电子是多子，空穴是少子。 5、半导体的导电能力与温度、光强、杂质浓度和材料性质有关。第18页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四181.2.1 PN 结的形成在同一片半导体基片上，分别制造P 型半导体和N 型半导体，经过载流子的扩散，在它们的交界面处就形成了PN 结。1.2 PN结及半导体二极管一、多子扩散第19页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四19P型半导体N型半导体+扩散运动内电场E漂移运动扩散的结果是使空间电荷区逐渐加宽，空间电荷区越宽。内电场越强，就使漂移运动越强，而漂移使空间电荷区变薄。空间电荷区

10、，也称耗尽层。第20页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四20漂移运动P型半导体N型半导体+扩散运动内电场E所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡，相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚度固定不变。二、少子漂移第21页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四21+空间电荷区N型区P型区电位VV0第22页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四221.空间电荷区中没有载流子。2.空间电荷区中内电场阻碍P中的空穴.N区 中的电子（都是多子）向对方运动（扩散运动）。3.P 区中的电子和 N区中的空穴（都是少），数量有限，因此由它们形成的电流很小

11、。注意:第23页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四231.2.2 PN结的单向导电性 PN 结加上正向电压、正向偏置的意思都是： P 区加正、N 区加负电压。 PN 结加上反向电压、反向偏置的意思都是： P区加负、N 区加正电压。第24页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四24+RE一、PN 结正向偏置内电场外电场变薄PN+_内电场被削弱，多子的扩散加强能够形成较大的扩散电流。第25页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四25二、PN 结反向偏置+内电场外电场变厚NP+_内电场被被加强，多子的扩散受抑制。少子漂移加强，但少子数量有限，只能形

12、成较小的反向电流。RE第26页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四26 半导体二极管一、基本结构PN 结加上管壳和引线，就成为半导体二极管。引线外壳线触丝线基片点接触型PN结面接触型PN二极管的电路符号：第27页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四27 二、伏安特性UI死区电压 硅管0.6V,锗管0.2V。导通压降: 硅管0.60.7V,锗管0.20.3V。反向击穿电压UBR第28页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四28三、主要参数1. 最大整流电流 IOM二极管长期使用时，允许流过二极管的最大正向平均电流。2. 反向击穿电压UBR二极管

13、反向击穿时的电压值。击穿时反向电流剧增，二极管的单向导电性被破坏，甚至过热而烧坏。手册上给出的最高反向工作电压UWRM一般是UBR的一半。第29页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四293. 反向电流 IR指二极管加反向峰值工作电压时的反向电流。反向电流大，说明管子的单向导电性差，因此反向电流越小越好。反向电流受温度的影响，温度越高反向电流越大。硅管的反向电流较小，锗管的反向电流要比硅管大几十到几百倍。以上均是二极管的直流参数，二极管的应用是主要利用它的单向导电性，主要应用于整流、限幅、保护等等。下面介绍两个交流参数。第30页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星

14、期四304. 微变电阻 rDiDuDIDUDQiDuDrD 是二极管特性曲线上工作点Q 附近电压的变化与电流的变化之比：显然，rD是对Q附近的微小变化区域内的电阻。第31页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四315. 二极管的极间电容二极管的两极之间有电容，此电容由两部分组成：势垒电容CB和扩散电容CD。势垒电容：势垒区是积累空间电荷的区域，当电压变化时，就会引起积累在势垒区的空间电荷的变化，这样所表现出的电容是势垒电容。扩散电容：为了形成正向电流（扩散电流），注入P 区的少子（电子）在P 区有浓度差，越靠近PN结浓度越大，即在P 区有电子的积累。同理，在N区有空穴的积累。正

15、向电流大，积累的电荷多。这样所产生的电容就是扩散电容CD。P+-N第32页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四32CB在正向和反向偏置时均不能忽略。而反向偏置时，由于载流子数目很少，扩散电容可忽略。PN结高频小信号时的等效电路：势垒电容和扩散电容的综合效应rd第33页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四33二极管：死区电压=0 .5V，正向压降0.7V(硅二极管) 理想二极管：死区电压=0 ，正向压降=0 RLuiuouiuott二极管的应用举例1：二极管半波整流第34页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四34二极管的应用举例2：tttui

16、uRuoRRLuiuRuo第35页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四35 稳压二极管UIIZIZmaxUZIZ稳压误差曲线越陡，电压越稳定。+-UZ动态电阻：rz越小，稳压性能越好。一、结构二、特性第36页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四36（4）稳定电流IZ、最大、最小稳定电流Izmax、Izmin。（5）最大允许功耗三、稳压二极管的参数（1）稳定电压 UZ（2）电压温度系数U（%/） 稳压值受温度变化影响的的系数。（3）动态电阻第37页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四37负载电阻 。要求当输入电压由正常值发生20%波动时，负载

17、电压基本不变。稳压二极管的应用举例uoiZDZRiLiuiRL稳压管的技术参数:解：令输入电压达到上限时，流过稳压管的电流为Izmax 。求：电阻R和输入电压 ui 的正常值。方程1第38页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四38令输入电压降到下限时，流过稳压管的电流为Izmin 。方程2uoiZDZRiLiuiRL联立方程1、2，可解得：第39页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四391.2.5 特殊二极管反向电流随光照强度的增加而上升。IU照度增加一、光电二极管第40页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四40二、 发光二极管有正向电流流

18、过时，发出一定波长范围的光，目前的发光管可以发出从红外到可见波段的光，它的电特性与一般二极管类似。第41页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四41 基本结构和类型BECNNP基极发射极集电极NPN型PNP集电极基极发射极BCEPNP型1.3 半导体三极管一、结构第42页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四42BECNNP基极发射极集电极基区：较薄，掺杂浓度低集电区：面积较大发射区：掺杂浓度较高第43页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四43BECNNP基极发射极集电极发射结集电结二、类型有PNP型和NPN型；硅管和锗管；大功率管和小功率管；

19、高频管和低频管。第44页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四441.3.2 三极管的连接方式BECNNPEBRBECIE基区空穴向发射区的扩散可忽略。IBE进入P区的电子少部分与基区的空穴复合，形成电流IBE ，多数扩散到集电结。发射结正偏，发射区电子不断向基区扩散，形成发射极电流IE。一、共发射极接法二、共集电极接法三、共基极接法1.3.3 电流放大原理第45页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四45BECNNPEBRBECIE集电结反偏，有少子形成的反向电流ICBO。ICBOIC=ICE+ICBOICEIBEICE从基区扩散来的电子作为集电结的少子，漂移

20、进入集电结而被收集，形成ICE。一、载流子传输过程 发射、复合、收集第46页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四46IB=IBE-ICBOIBEIBBECNNPEBRBECIEICBOICEIC=ICE+ICBO ICEIBE二、各极电流关系第47页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四47第48页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四48ICE与IBE之比称为电流放大倍数要使三极管能放大电流，必须使发射结正偏，集电结反偏。三、电流放大系数第49页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四49BECIBIEICNPN型三极管BECI

21、BIEICPNP型三极管第50页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四50 特性曲线ICmAAVVUCEUBERBIBECEB 实验线路第51页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四51一、输入特性UCE 1VIB(A)UBE(V)204060800.40.8工作压降： 硅管UBE0.60.7V,锗管UBE0.20.3V。UCE=0VUCE =0.5V 死区电压，硅管0.5V，锗管0.2V。第52页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四52二、输出特性IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域满足I

22、C=IB称为线性区（放大区）。当UCE大于一定的数值时，IC只与IB有关，IC=IB。第53页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四53IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中UCEUBE,集电结正偏，IBIC，UCE0.3V称为饱和区。第54页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四54IC(mA )1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A此区域中 : IB=0,IC=ICEO,UBEIC，UCE0.3V (3) 截止区： UBE 死区电压， IB=0 ， IC=ICEO 0 第5

23、6页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四56例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？当USB =-2V时：ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIB=0 ， IC=0IC最大饱和电流：Q位于截止区 第57页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四57例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？IC ICmax (=2mA) ， Q位于放大区。ICUCEIBUSCRBUS

24、BCBERCUBEUSB =2V时：第58页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四58USB =5V时:例： =50， USC =12V， RB =70k， RC =6k 当USB = -2V，2V，5V时，晶体管的静态工作点Q位于哪个区？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEQ 位于饱和区，此时IC 和IB 已不是 倍的关系。第59页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四591.3.5 主要参数前面的电路中，三极管的发射极是输入输出的公共点，称为共射接法，相应地还有共基、共集接法。共射直流电流放大倍数：工作于动态的三极管，真正的信号是叠加在直流上的交流

25、信号。基极电流的变化量为IB，相应的集电极电流变化为IC，则交流电流放大倍数为：1. 电流放大倍数和 第60页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四60例：UCE=6V时：IB = 40 A, IC =1.5 mA； IB = 60 A, IC =2.3 mA。在以后的计算中，一般作近似处理： =第61页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四612.集-基极反向截止电流ICBOAICBOICBO是集电结反偏由少子的漂移形成的反向电流，受温度的变化影响。第62页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四62BECNNPICBOICEO= IBE+ICB

26、O IBE IBEICBO进入N区，形成IBE。根据放大关系，由于IBE的存在，必有电流IBE。集电结反偏有ICBO3. 集-射极反向截止电流ICEOICEO受温度影响很大，当温度上升时，ICEO增加很快，所以IC也相应增加。三极管的温度特性较差。第63页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四634.集电极最大电流ICM集电极电流IC上升会导致三极管的值的下降，当值下降到正常值的三分之二时的集电极电流即为ICM。5.集-射极反向击穿电压当集-射极之间的电压UCE超过一定的数值时，三极管就会被击穿。手册上给出的数值是25C、基极开路时的击穿电压U(BR)CEO。第64页，共86页

27、，2022年，5月20日，6点39分，星期四646. 集电极最大允许功耗PCM 集电极电流IC 流过三极管， 所发出的焦耳 热为：PC =ICUCE 必定导致结温 上升，所以PC 有限制。PCPCMICUCEICUCE=PCMICMU(BR)CEO安全工作区第65页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四65第66页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四661.4 场效应晶体管(FET)场效应管(FET)是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件，属于压控器件。由于它仅靠多子参加导电，又称单极型晶体管。 一、结型场效应管(JFET)结型场效应管又有

28、N沟道和P沟道两种类型。 图1.4.1是N沟道结型场效应管的结构示意图，图1.4.2（a）是N沟道结型场效应管的符号。图1.4.1中，在同一块N型半导体上制作两个高掺杂的P区，并将它们连接在一起，所引出的电极称为栅极G，N型半导体的两端分别引出两个电极，一个称为漏极D，一个称为源极S。P区与N区交界面形成耗尽层，漏极和源极间的非耗尽层区域称为导电沟道。 注意：箭头指向是PN结的正偏方向第67页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四67图1.4.1 N沟道结型场效应管的结构示意图 (a)N沟道管 （b）P沟道管 图1.4.2 结型场效应管的符号 第68页，共86页，2022年，5

29、月20日，6点39分，星期四68(一) 结型场效应管的工作原理1、当 （即 、 短路）时， 导电沟道的控制作用 图1.4.3 时， 对导电沟道的控制作用 当 且 时，耗尽层很窄，导电沟道很宽，如图1.4.3(a)所示。 当 增大时，耗尽层加宽，沟道变窄（如图1.4.3(b)所示），沟道电阻增大。 当 增大到某一数值时，耗尽层闭合，沟道消失（如图1.4.3(c)所示），沟道电阻趋于无穷大，称此时 的值为夹断电压 。第69页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四692、当 为 0中某一固定值时，对漏极电流的影响。 若 ，则有电流 从漏极流向源极，从而使沟道中各点与栅极间的电压不再相

30、等，而是沿沟道从源极到漏极逐渐增大，造成靠近漏极一边的耗尽层比靠近源极一边宽。换言之，靠近漏极一边的导电沟道比靠近源极一边的窄，如图1.4.4(a)所示。 （a） （b） （c）图1.4.4 且 的情况 第70页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四70 因为栅漏电压 ，所以当 逐渐增大时， 逐渐减小，靠近漏极一边的导电沟道必将随之变窄。 一旦 的增大使 等于 ，则漏极一边的耗尽层就会出现夹断区，如图1.4.4(b)所示，称 为预夹断。 若 继续增大，则 ，耗尽层闭合部分将沿沟道方向延伸，即夹断区加长，如图1.4.4(c)所示。 因此，当 时，当 增大时 几乎不变，即 几乎仅仅

31、决定于 ，表现出 的恒流性和受控性。 第71页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四71(二) 结型场效应管的特性曲线1、漏极特性（输出特性曲线） 描述当栅源电压 为常量时，漏极电流 与漏源电压 之间的函数关系，即 对应于一个 ，就有一条曲线，因此漏极特性为一族曲线，如图1.4.5（b）所示（a）转移特性 （b）漏极特性 图1.4.5 结型场效应管的特性曲线 第72页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四72场效应管有三个工作区： (1)可变电阻区：图1.4.5（b）中的虚线为预夹断轨迹，它是各条曲线上使 的点连接而成的。预夹断轨迹的左边区域称为可变电阻区，该区

32、域中曲线近似为不同斜率的直线。 恒流性和受控性利用场效应管作为放大管时，应使其工作在该区域。(3)夹断区：当 时，导电沟道被夹断， 。 (2)恒流区（饱和区）：各曲线近似为一组恒轴的平行线。 第73页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四732、转移特性 描述当漏源电压 为常量时，漏极电流 与栅源电压 之间的函数关系，即 当场效应管工作在恒流区时，可以用一条转移特性曲线代替恒流区的所有曲线。如图1.4.5（a）所示。可见转移特性曲线与漏极特性曲线有严格的对应关系。】 根据半导体物理中对场效应管内部载流子的分析可得到恒流区中 的近似表达式为 应当指出：为保证N沟道结型场效应管栅源

33、间的耗尽层加反向电压， 。第74页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四74二、绝缘栅型场效应管 绝缘栅型场效应管的栅极与源极、栅极与漏极之间均采用SiO2绝缘层隔离而得名。又因为栅极为金属铝，故又称为MOS管。 MOS管分为四种类型：N沟道耗尽型管、N沟道增强型管、P沟道耗尽型管和P沟道增强型管。下面以N沟道耗尽型管为例进行讲解：（一）结构与符号 B端为衬底，经常与源极短接在一起。(a)结构图； (b)符号图1.4.6 N耗MOS管的结构与符号 第75页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四75（二）N沟道的形成（导电粒子为自由电子N型半导体的多子） 当不加外

34、电场( )时，在二氧化硅层中事先掺入的正离子(带正电荷)由于静电感应能在P型衬底表面处(两N+区之间)感应出同等数量的负电荷(电子)，形成N型导电沟道（又称反型层），把两个N+区连接起来。 图1.4.7 N沟道的形成与外电场对N沟道的影响 反型层的形成是MOS管能工作的关键。必须指出：当不加外电场时N沟道就已经存在，这是耗尽型的特点。第76页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四76（三）特性曲线及工作原理(a)转移特性； (b)漏极特性图1.4.8 N耗MOS管的特性曲线 第77页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四771、转移特性 如图1.4.8 (a)所

35、示，转移特性曲线与N沟道结型管相仿，不同的是 可以为正值。 转移特性反映 对 的控制规律，控制原理可以分四种情况讨论： (1) 时，来源于外电场VGS正极的正电荷使SiO2中原有的正电荷数目增加，由静电感应，N沟道中的电子随之作同等数量的增加，N沟道变宽，沟道电阻减小，漏电流成指数规律的增加。 (2) 时，N沟道已经存在，因此 不为零，仍记以IDSS ，但不是最大值。 (3) 时，来源于外电场负极上的负电荷抵消一部分SiO2中原有的正电荷，使其数目减少，沟道变窄，沟道电阻增加，从而漏电流ID成指数规律减小。 (4) 时，SiO2层中的正电荷全部被负电源中和，N沟道中电子全部消失，也就是说N沟道

36、不存在了，沟道电阻为无穷大，漏电流 ，管子截止(夹断)。 第78页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四78 综上述可知，MOS管与J型管的导电机构不同。J型管利用耗尽区的宽窄度控制漏流 ；而MOS管是利用感应电荷的多少改变导电沟道的性质，从而达到控制 的目的。 2、漏极特性 如图1.4.8 (b)所示，MOS管的漏极特性与J型管类似。 对N沟道也有楔形影响。 越大，N沟道的楔形程度越严重。 一定，楔形一定。改变 大小可改变N沟道的宽窄度， 从正到负，即漏极特性曲线由上而下，反映 对 的控制作用。可见，这种管子也有受控性及恒流性，也分三个区。 第79页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四79三、场效应管的主要参数 (一)直流参数 1、夹断电压 ：是指在 为常量情况下， 时对应的 值。适用于J型管及耗尽型的MOS管。约有几伏数量级。 2、开启电压 是指在 为常量情况下，使 大于零所需要的最小 值。适用于增强型MOS管。 3、饱和漏极电流 ：对于耗尽型管，在UGS=0情况下产生预夹断时的漏极电流定义为 。 4、直流输入电阻 ： 指栅源电压与栅极电流的比值。对于J型管，在107至109；对MOS管一般可达1012至1015。 第80页，共86页，2022年，5月20日，6点39分，星期四