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文档简介

MOSFET的工作原理

2024/8/282MOSFET的工作原理vGS的控制作用自由电子受正电荷吸引向上运动

复合掉P型半导体中的空穴，形成空间电荷区vGS增大超过VGS(th)后自由电子的浓度大于空穴浓度，形成N型层（反型层）图1.4.70<vGS<vTH图1.4.8vTH<vGS条件：vDS=02024/8/283NPPGSD预埋了导电沟道D型NMOS管结构图：GSD2024/8/284内容组织二极管BJTFETNPNPNPJFETMOSNP耗尽增强NPNP1.组成结构2.原理条件,状态3.曲线-大信号曲线表达式4.小信号模型模型等效参数5.参数2024/8/285VGS(th)是增强型MOSFET开始形成反型层所需的vGS值，

称为开启电压。对E型NMOS管，VGS(th)为正值，对E型

PMOS管，VGS(th)为负值。

反型层出现后，SD极间出现导电沟道，vGS越大，导电沟

道越厚，载流子浓度越大，导电能力越强，沟道电阻越小。

在满足vDS>(vGS-VGS(th))，且vDS为定值的条件下，vGS通过调节导电沟道电阻值控制iD的值，就是转移特性。

转移特性的考察均是在恒流区！！！P49页(表1)：NMOS为例包括D型和E型2024/8/286E型NMOS管的转移特性曲线：PNNGSDUDSUGSvGS越大，导电沟道越厚，电阻越小，iD越大P50页(表1)：E型NMOS转移特性2024/8/2871.4.2.2vDS的控制作用vDS使沟道内产生电位梯度从而使沟道的厚度不均匀。沟通已经产生，条件：vGS>VGS(th)vDS增加到vGS－VGS(th)时，近D端反型层消失，称为预夹断。继续增大vDS，夹断点向S极延伸，夹断点和S极的电压不变。图0<vDS<vGS-vTH图

vDS=vGS-vTH图

vDS>vGS-vTH2024/8/288vDS的控制作用（漏源对沟道的影响演示）

2024/8/289E型NMOS管的输出特性曲线：I区－线性区

II区－饱和区(恒流区)

III区－截止区IV区－击穿区保持vGS为不同固定值时，得到iD随vDS变化的一族曲线P50页(表1)：E型NMOS输出特性2024/8/2810

耗尽型NMOS管和增强型PMOS管工作原理D型NMOSFET工作原理D型NMOS管

和E型NMOS

管结构基本相

同，区别仅在

于导电沟道事

先存在，在

vGS=0的时候，

iD也不等于0。

当vGS=VGS(off)

时，导电沟道

消失，iD=0。vGS=0时iD>0E型vGS+4结论：①D型-平移关系-E型。转移曲线右移、输出曲线下移。②N、P沟道均一样！（见课本表1。）2024/8/2811E型PMOSFET工作原理E型PMOS管和NMOS管

的vGS和vDS电压极性相

反，iD方向也相反。输出

特性曲线的形状相似输出特性曲线处于第三象限E型NMOSN、P原点对称！D型NMOSD、E平移！总结：①D型-平移关系-E型。②N、P沟道原点对称。(见表1)思考题：画出D型PMOS的转移曲线和输出曲线！2024/8/

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