电子电路基础课件chap

第三章场效应管:

• 型场效应管结型场效应管3.1MOS

IGFET：IsolatedGate N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右对称的拓结构，它是在P型上生成一层i2薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘层上覆盖一层金属铝作为栅极(目前多采用多N沟道增强型P沟道增强型N沟道耗尽型P沟道耗尽 Region/LinearRegion

当vDS=vGS-VGS(th)时，近漏端vAS＝vGS-VGS(th)，沟道电流iD

vGS一定时，iD会随着vDS的 if(v)V对沟道电流的控制是MOSVGS一定，满足VGSVGS(th),在VDS<VGSVGS(th)时随着VDS iDf2S(vDS)|v常 当VDS>VGSVGS(th)时，夹断点到Ｓ的电压不变，沟道长度和形状

非饱和区 线饱和区： 线

截止区：

,

击穿区：vDS过大引起雪崩击穿和穿通击穿，vGS过大栅极击穿亚阈区：v亚阈区：vV 时，i不会突变到零，

不能相连，其间就会作用着负值的电压vBS，P型硅衬底中的空VGS(th)相应增大。因而，在vGS一定时，iD就减小。可见，vBS和3.1.4DMOS3.1.4DMOS3.1.5 C耗尽型MOS管在衬底表

非饱和区：i

n

v2面扩散一薄层与衬底导电类型相反的掺杂区，

作为漏、源区之间的 CvGS＝0时导电

iDnl

(vGS

饱和区：inCoxW

VGS(th)2N沟道DMOS的VGS(th<0。P沟道DMOS的VGS(th)>02

C

in

(v )2(1

DS 电压极性和电流方向

反 C n

(v ) 例在下图所示N沟道EMOS管电路中，已知RG1＝1.2＝0.8M，RS＝4k，RD＝10k，VDD＝20V

直 交I V 20088 R R

120

SC VSIDRS inOX(v )2(1vIC I

gm

V

g

三极管 g025(84I

16I252I36 CW )(1V

ID12.25 V9V,

CWCW

三极管的跨导变化比MOSID21ID1

VGS4V,VDS6

gmvgsrdsgmD D

g与

iD

bs

CdbCsb分别是漏区与衬底和MOSgCgsQrvDS| |QQ iD/Q

VGSQVGS(th)

(

CW

n

2 iCoxW[2(v )vv2 GS(th) iCoxW (vGSVGS(th))(1vDS)v>0，v正向增加，i 3.23.23.2.1P+N结反偏，阻挡层主要向

的的

vvvDS

vvvDS

GS(off)vGSvvvv

vv00vvv

非饱和 饱和3.2.23.2.2 V V IDIDSS GS(off)V 2V VII GS(off)1DS DSS

AV V V

2 V II2 V VV 三、截止区v ，i2I

四、击穿区 3.3.1 nCox 2nCox 2(l)1(V1VGS(th))2(l)2(V2VGS(th)iDCOXW(vGS VV

((W/l)(W/l 1V .2MOS

(W/l)2(W/l向C充电(v2q1C(v1v2从C放电(v1→v2)q2C(v1v2RonC(v nox

iqC(v1