模拟电子技术半导体器件

模拟电子技术半导体器件第一节半导体的特性本征半导体杂质半导体第2页,共87页，星期六，2024年，5月1.半导体(semiconductor)共价键covalentbond半导体的定义：将导电能力介于导体和绝缘体之间的一大类物质统称为半导体。大多数半导体器件所用主要材料是硅和锗一、本征半导体(intrinsicsemiconductor)价电子在硅(或锗)的晶体中,原子在空间排列成规则的晶格。晶体中的价电子与共价键+4+4+4+4+4+4+4+4+4第3页,共87页，星期六，2024年，5月2.本征半导体(intrinsicsemiconductors)纯净的、不含杂质的半导体称为本征半导体。在本征半导体中，由于晶体中共价键的结合力很强，在热力学温度零度（即T=0K）时，价电子的能量不足以挣脱共价键的束缚，晶体中不存在能够导电的载流子，半导体不能导电，如同绝缘体一样。第4页,共87页，星期六，2024年，5月+4+4+4+4+4+4+4+4+4本征半导体中的载流子带负电的自由电子freeelectron带正电的空穴hole如果温度升高，少数价电子将挣脱共价键束缚成为自由电子。在原来的共价键位置留下一个空位，称之为空穴。第5页,共87页，星期六，2024年，5月+4+4+4+4+4+4+4+4+4半导体中存在两种载流子：带负电的自由电子和带正电的空穴。在一定温度下电子–

空穴对的产生和复合达到动态平衡。在本征半导体中，两种载流子总是成对出现称为电子–空穴对本征载流子的浓度对温度十分敏感电子–空穴对两种载流子浓度相等第6页,共87页，星期六，2024年，5月1.N型（或电子型）半导体(N-typesemiconductor)二、杂质半导体则原来晶格中的某些硅原子将被杂质原子代替。杂质原子与周围四个硅原子组成共价键时多余一个电子。这个电子只受自身原子核吸引，在室温下可成为自由电子。在4价的硅或锗中掺入少量的5价杂质元素，在本征半导体中掺入某种特定的杂质，就成为杂质半导体。+5+4+4+4+4+4+4+4+4自由电子第7页,共87页，星期六，2024年，5月+5+4+4+4+4+4+4+4+4失去自由电子的杂质原子固定在晶格上不能移动，并带有正电荷，称为正离子。在这种杂质半导体中，电子的浓度大大高于空穴的浓度。因主要依靠电子导电，故称为电子型半导体。多数载流子majoritycarrier少数载流子minoritycarrier5价的杂质原子可以提供电子，所以称为施主原子。第8页,共87页，星期六，2024年，5月+3+4+4+4+4+4+4+4+4在硅或锗晶体中掺入少量的3价杂质元素，空位2.P型半导体(P-typesemiconductor)

当它与周围的硅原子组成共价键时，将缺少一个价电子，产生了一个空位。空位为电中性。第9页,共87页，星期六，2024年，5月硅原子外层电子由于热运动填补此空位时，杂质原子成为负离子，硅原子的共价键中产生一个空穴。在这种杂质半导体中，空穴的浓度远高于自由电子的浓度。+3+4+4+4+4+4+4+4+4空穴在室温下仍有电子–空穴对的产生和复合。多数载流子P型半导体主要依靠空穴导电，所以又称为空穴型半导体。3价的杂质原子产生多余的空穴，起着接受电子的作用，所以称为受主原子。少数载流子第10页,共87页，星期六，2024年，5月在杂质半导体中：杂质浓度不应破坏半导体的晶体结构，多数载流子的浓度主要取决于掺入杂质的浓度；而少数载流子的浓度主要取决于温度。杂质半导体的优点：掺入不同性质、不同浓度的杂质，并使P型半导体和N型半导体以不同方式组合，可以制造出形形色色、品种繁多、用途各异的半导体器件。总结第11页,共87页，星期六，2024年，5月第二节半导体二极管PN结及其单向导电性二极管的伏安特性二极管的主要参数稳压管第12页,共87页，星期六，2024年，5月-++++++++++++-----------PN1.PN结中载流子的运动-++++++++++++-----------空间电荷区内电场UD又称耗尽层，即PN结。最终扩散(diffusion)运动与漂移(drift)运动达到动态平衡，PN结中总电流为零。内电场又称阻挡层，阻止扩散运动，却有利于漂移运动。硅约为（0.6~0.8）V锗约为（0.2~0.3）V一、PN结及其单向导电性扩散漂移第13页,共87页，星期六，2024年，5月第14页,共87页，星期六，2024年，5月NP-++++++++++++-----------RV正向电流外电场削弱了内电场有利于扩散运动，不利于漂移运动。空间电荷区变窄2.PN结的单向导电性加正向电压+-U耗尽层内电场UD-U外电场I称为正向接法或正向偏置（简称正偏，forwardbias)PN结处于正向导通(on)状态，正向等效电阻较小。第15页,共87页，星期六，2024年，5月+-U-++++++++++++-----------RV称为反向接法或反向偏置（简称反偏）一定温度下，V超过某一值后I饱和，称为反向饱和电流IS

。结论：PN结具有单向导电性：正向导通，反向截止。内电场外电场UD+U空间电荷区外电场增强了内电场有利于漂移运动，不利于扩散运动。反向电流非常小，PN结处于截止(cut-off)状态。加反向电压I反向电流IS

对温度十分敏感。PN第16页,共87页，星期六，2024年，5月二、二极管的伏安特性阳极从P区引出，阴极从N区引出。1.二极管的类型从材料分：硅二极管和锗二极管。从管子的结构分：对应N区对应P区点接触型二极管，工作电流小，可在高频下工作，适用于检波和小功率的整流电路。面接触型二极管，工作电流大，只能在较低频率下工作，可用于整流。开关型二极管，在数字电路中作为开关管。

二极管的符号阳极anode阴极cathode第17页,共87页，星期六，2024年，5月302010I/mAUD/V0.51.01.5201024-I/μАO正向特性死区电压IsUBR反向特性+-UDI2.二极管的伏安特性第18页,共87页，星期六，2024年，5月当正向电压超过死区电压后，二极管导通,电流与电压关系近似指数关系。硅二极管为0.7V左右锗二极管为0.2V左右死区电压正向特性0.51.01.5102030U/VI/mA0

二极管正向特性曲线硅二极管为0.5V左右锗二极管为0.1V左右死区电压：导通压降：正向特性第19页,共87页，星期六，2024年，5月反偏时，反向电流值很小，反向电阻很大，反向电压超过UBR则被击穿。IS反向特性UBR结论：二极管具有单向导电性，正向导通，反向截止。二极管方程：反向饱和电流反向击穿电压若|U|>>UT则I≈-

IS

式中：

IS为反向饱和电流

UT

是温度电压当量，

常温下UT近似为26mV。反向特性-2-4-I/μAI/mAU/V-20-100若U

>>UT

则第20页,共87页，星期六，2024年，5月击穿的物理本质（1）雪崩击穿：碰撞电离（2）齐纳击穿：场致激发（3）热击穿：PN结过热强电场将阻挡层内中性原子的价电子直接变为自由电子功率损耗

PN结温升高

本征激发加剧

反向电流更大

连锁反应反向电压增加

少子漂移加快

动能增加碰撞电离连锁反应第21页,共87页，星期六，2024年，5月正向:温度升高

PN结电压减小（-2.5mV/℃）反向:温度升高

反向电流增大（）硅管的反向电流极小，锗管的反向电流较大第22页,共87页，星期六，2024年，5月三、二极管的主要参数最大整流电流IF指二极管长期运行时，允许通过管子的最大正向平均电流。IF的数值是由二极管允许的温升所限定。

最高反向工作电压UR工作时加在二极管两端的反向电压不得超过此值，否则二极管可能被击穿。为了留有余地，通常将击穿电压UBR的一半定为UR

。反向电流IR室温条件下，在二极管两端加上规定的反向电压时，流过管子的反向电流。通常希望IR值愈小愈好。

IR受温度的影响很大。第23页,共87页，星期六，2024年，5月最高工作频率fMfM值主要决定于PN结结电容的大小。结电容愈大，则二极管允许的最高工作频率愈低。二极管除了具有单向导电性以外，还具有一定的电容效应。势垒电容Cb由PN结的空间电荷区形成，又称结电容，反向偏置时起主要作用。扩散电容Cd由多数载流子在扩散过程中的积累引起，正向偏置时起主要作用。第24页,共87页，星期六，2024年，5月势垒电容示意图扩散电容示意图第25页,共87页，星期六，2024年，5月

1.理想模型3.折线模型

2.恒压降模型二极管的等效电路--由伏安特性折线化得到第26页,共87页，星期六，2024年，5月例1.2.1直流工作点Q第27页,共87页，星期六，2024年，5月

根据得Q点处的微变电导则常温下（T=300°K）即二极管工作在正向特性的某一小范围内时，其正向特性可以等效成一个微变电阻。二极管的微变等效电路第28页,共87页，星期六，2024年，5月第29页,共87页，星期六，2024年，5月[例1.2.1]已知uI=

Umsinωt，画出uO和uD的波形VDR+-+-uIuO+-uDiOUmωtuoOωtuDOuI＞0

时二极管导通，uO=

uIuD

=

0uI

＜0

时二极管截止，uD

=

uIuO=

0-UmioUmωtuIO第30页,共87页，星期六，2024年，5月[例1.2.2]二极管可用作开关VVDVSVVDVS正向偏置，相当于开关闭合。反向偏置，相当于开关断开。第31页,共87页，星期六，2024年，5月四、稳压管稳压管是一种面接触型二极管，与二极管不同之处：1.采用特殊工艺，击穿状态不致损坏；2.击穿是可逆的。符号及特性曲线如下图所示：ΔUΔI+-IUO

稳压管的伏安特性和符号ΔUΔI值很小有稳压特性阴极阳极第32页,共87页，星期六，2024年，5月稳定电压UZ：稳压管工作在反向击穿区时的工作电压。2.稳定电流IZ

：稳压管正常工作时的参考电流。3.动态内阻rZ

：稳压管两端电压和电流的变化量之比。

rZ=ΔU/ΔI4.电压的温度系数αU：稳压管电流不变时，环境温度对稳定电压的影响。5.额定功耗PZ

：电流流过稳压管时消耗的功率。主要参数：第33页,共87页，星期六，2024年，5月使用稳压管组成稳压电路时的注意事项：稳压管必须工作在反向击穿区。稳压管应与负载RL并联。必须限制流过稳压管的电流IZ。UORLVDZRUIIRIOIZ++--

稳压管电路第34页,共87页，星期六，2024年，5月[例1.2.3]电路如图所示，已知UImax=15V，UImin=10VIZmax=50mA，IZmin=5mA，RLmax=1kΩ，RLmin=600ΩUZ=6V,

对应ΔUZ=0.3V。求rZ

，选择限流电阻ROUORLVDZRUIIRIOIZ++--+-UZ第35页,共87页，星期六，2024年，5月解：IZ=IR

-IO=UI-UZR-UZRLIZmax＞UImax-UZR-UZRLmaxIZmin

＜UImin-UZR-UZRLminrZ

=ΔIZΔUZ=6.7Ω15

-

650

+61kΩ=161ΩR＞R＜10

-

65

+60.6kΩ=267ΩΔIZ=IZmax-IZmin=45mAUORLVDZRUIIRIOIZ++--+-UZ第36页,共87页，星期六，2024年，5月+-VD1VD2U+-U+-U+-UVD1VD2VD1VD2VD1VD2[例1.2.4]

有两个稳压管

VD1和

VD2，它们的稳压值为UZ1=6V，UZ2=8V，正向导通压降均为

UD=0.6

V，将它们串联可得到几种稳压值?U=UD+UD=1.2VU=UZ1+UD=6.6VU=UZ1+UZ2=14VU=UD+UZ2=8.6V第37页,共87页，星期六，2024年，5月其他类型的二极管发光二极管P25光电二极管P26应用作业第38页,共87页，星期六，2024年，5月第三节双极型三极管三极管的结构三极管中载流子的运动和电流分配关系三极管的特性曲线三极管的主要参数第39页,共87页，星期六，2024年，5月制作材料：分类：它们通常是组成各种电子电路的核心器件。硅或锗NPN型PNP型半导体三极管，也叫晶体三极管。由于工作时，多数载流子和少数载流子都参与运行，因此，还被称为双极型晶体管（BipolarJunctionTransistor,简称BJT）。第40页,共87页，星期六，2024年，5月一、三极管的结构三个区发射区：杂质浓度很高基区：杂质浓度低且很薄集电区：无特别要求发射结集电结集电区基区发射区cbeNPN型三极管的结构和符号两个PN结发射结集电结三个电极发射极

e基极

b集电极

c集电极

ccollector基极

bbase发射极

eemitterNPN第41页,共87页，星期六，2024年，5月RbRcVBBVCCecb发射极电流二、三极管中载流子的运动和电流分配关系发射:发射区大量电子向基区发射。2.复合和扩散：电子在基区中复合扩散。3.收集：将扩散过来的电子收集到集电极。同时形成反向饱和电流ICBO。IEICIBICNIENIBNICBO集电极电流基极电流第42页,共87页，星期六，2024年，5月RbRcVBBVCCecbIEICIBICNIENIBNICBOIC

=

ICn+

ICBOIE

=

ICn+

IBnIC

=αIE+

ICBO当ICBO

<<IC时，可得≈ICIEαIEn

=

ICn+

IBnIE

=

IEnIE

=

IC+

IB将代入IC

=

ICn+

ICBO得ICnα=IE通常将定义为共基直流电流放大系数。第43页,共87页，星期六，2024年，5月β≈ICIBIE

=

IC+

IBIC

=αIE+

ICBO代入得IC

=αα1-

IB+α1-

1ICBOβ=αα1-令可得IC

=βIB+（1+）ICBOβIC

=βIB+ICEO当ICEO

<<

IC时，可得β称为共射直流电流放大系数。ICEO

=（

1+β）ICBOIE=IC+IBIC

≈βIBIE=（1+β）IBICEO称为穿透电流。第44页,共87页，星期六，2024年，5月各参数含义：：共基直流电流放大系数。：共射直流电流放大系数。α=ICnIEICEO=（1+）ICBOβ：集电极与发射极间穿透电流。β=ΔiCΔiBα=ΔiCΔiE：共基交流电流放大系数。：共射交流电流放大系数。β1+βα

=β=α1-αα

和β满足或β=IC-

ICEOIB≈ICIB第45页,共87页，星期六，2024年，5月在一定范围内，可以用晶体管在某一直流量下的来取代在此基础上的加动态信号时的。α,α,第46页,共87页，星期六，2024年，5月三.BJT的特性曲线（共发射极接法）(1)输入特性曲线

iB=f(uBE)

uCE=const（1）uCE=0V时，相当于两个PN结并联。（3）uCE≥1V再增加时，曲线右移很不明显。

（2）当uCE=1V时，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，所以基区复合减少，在同一uBE

电压下，iB

减小。特性曲线将向右稍微移动一些。死区电压硅0.5V锗0.1V导通压降硅0.7V锗0.3V第47页,共87页，星期六，2024年，5月(2)输出特性曲线iC=f(uCE)

iB=const

现以iB=60uA一条加以说明。(NPN)

（1）当uCE=0

V时，因集电极无收集作用，iC=0。（2）uCE↑→Ic

↑

。（3）当uCE

＞1V后，收集电子的能力足够强。这时，发射到基区的电子都被集电极收集，形成iC。所以uCE再增加，iC基本保持不变。同理，可作出iB=其他值的曲线。

第48页,共87页，星期六，2024年，5月

输出特性曲线可以分为三个区域:饱和区——iC受uCE显著控制的区域，该区域内uBE>Uon,uCE<uBE,

此时发射结正偏，集电结也正偏。截止区——iC接近零的区域，相当iB=0的曲线的下方。此时，发射结反偏，集电结反偏。放大区——

曲线基本平行等距发射结正偏，集电结反偏uBE>Uon,uCE>=uBE

该区中有：饱和区放大区截止区第49页,共87页，星期六，2024年，5月发射结反向偏置,集电结反向偏置,三极管工作在截止区,可调换

VBB极性。发射结反向偏置,三极管工作在截止区,可调换

VCC极性,或将VT更换为PNP型。两PN结均正偏,三极管工作在饱和区。[例]判断图示各电路中三极管的工作状态。0.7VVT0.3VRbRcVCCVBBVTRbRcVCCVT第50页,共87页，星期六，2024年，5月VBB=iBRb+uBEiBiCiB

=

46.5

μAβiB

=

2.3mA假设三极管饱和，UCES=0.3

V则ICS=VCC-UCESRc=4.85

mAβiB

<ICS假设不成立，三极管工作在放大区。或者iC=βiB

=

2.3mAuCE=VCC-iCRc=5.4

V发射结正偏集电结反偏，三极管工作在放大区。RbRcVCCVBBVT2k200k10V10Vβ=50第51页,共87页，星期六，2024年，5月VBB=iBRb+uBEiBiCiB

=

465

μAβiB

=

23mA假设三极管饱和，UCES=0.3

V则ICS=VCC-UCESRc=4.85

mAβiB

>ICS假设成立，三极管工作在饱和区。或者iC=βiB

=

23mAuCE=VCC-iCRc=-36

V发射结正偏集电结正偏，三极管工作在饱和区。RbRcVCCVBBVT2kΩ20kΩ10V10Vβ=50第52页,共87页，星期六，2024年，5月四.BJT的主要参数1.电流放大系数（2）共基电流放大系数：

iCE△=20uA(mA)B=40uAICu=0(V)=80uAI△BBBIBiIBI=100uACBI=60uAi一般在20~200之间2.31.5（1）共射极电流放大系数：第53页,共87页，星期六，2024年，5月

2.极间反向电流

（2）集电极发射极间的穿透电流ICEO

基极开路时，集电极到发射极间的电流——穿透电流。其大小与温度有关。

（1）集电极基极间反向饱和电流ICBO

发射极开路时，在其集电结上加反向电压，得到反向电流。它实际上就是一个PN结的反向电流。其大小与温度有关。锗管：ICBO为微安数量级，硅管：ICBO为纳安数量级。++ICBOecbICEO第54页,共87页，星期六，2024年，5月（3）反向击穿电压

BJT有两个PN结，其反向击穿电压有以下几种：

①

U（BR）EBO——集电极开路时，发射极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般几伏～十几伏。②

U（BR）CBO——发射极开路时，集电极与基极之间允许的最大反向电压。其值一般为几十伏～几百伏。③U（BR）CEO——基极开路时，集电极与发射极之间允许的最大反向电压。--(BR)CEOU(BR)CBOU(BR)EBOU第55页,共87页，星期六，2024年，5月

3.极限参数

Ic增加到一定大的值时，

要下降。当

值下降到线性放大区

值的70％时，所对应的集电极电流称为集电极最大允许电流ICM。（1）集电极最大允许电流ICM（2）集电极最大允许功率损耗PCM

集电极电流通过集电结时所产生的功耗，

PC=ICUCE

<PCM(3)极间反向击穿电压第56页,共87页，星期六，2024年，5月五、PNP型三极管PNP型三极管的放大原理与NPN型基本相同，但外加电源的极性相反。VBBuiRbRcVT+-uOVCCVBBuiRbRcVT+-uOVCC第57页,共87页，星期六，2024年，5月温度对晶体管特性及参数的影响一.温度对ICBO的影响

温度每升高10℃,ICBO增加约一倍二.温度对输入特性的影响

与二极管伏安特性相类似三.温度对输出特性的影响温度升高时,ICE0,

增大，导致集电极电流增大。第58页,共87页，星期六，2024年，5月其他例1.3.1例1.3.2光电三极管：比光电二极管更敏感作业第59页,共87页，星期六，2024年，5月饱和区放大区截止区放大区：发射结正偏，集电结反偏。即：IC=IB,且

IC

=

IB饱和区：发射结正偏，集电结正偏。即：UCE

UBE，

IB>IC，UCE0.3V

截止区：

UBE<死区电压， IB=0，IC=ICEO

0

第60页,共87页，星期六，2024年，5月例1：试判断三极管的工作状态第61页,共87页，星期六，2024年，5月例2：用数字电压表测得放大电路中晶体管的各极电位，试判断晶体管的类型（为NPN型还是PNP型，硅管还是锗管，分别标上B、E、C。第62页,共87页，星期六，2024年，5月例3：

=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63页,共87页，星期六，2024年，5月例：

=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。ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEUSB

=2V时：第64页,共87页，星期六，2024年，5月USB

=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？ICUCEIBUSCRBUSBCBERCUBEIC>

Icmax(=2mA)，Q位于饱和区。(实际上，此时IC和IB

已不是

的关系）第65页,共87页，星期六，2024年，5月第四节场效应三极管结型场效应管绝缘栅场效应管场效应管的主要参数第66页,共87页，星期六，2024年，5月场效应三极管中参与导电的只有一种极性的载流子（多数载流子），故称为单极型三极管。分类：结型场效应管绝缘栅场效应管增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道N沟道P沟道P沟道第67页,共87页，星期六，2024年，5月一、结型场效应管1.结构N型沟道耗尽层gdsP+P+N沟道结型场效应管的结构和符号栅极漏极源极第68页,共87页，星期六，2024年，5月2.工作原理uGS=0UGS(off)

<uGS<0uGS<=UGS(off)⑴当uDS=0

时，uGS对耗尽层和导电沟道的影响。ID=0ID=0N型沟道gdsP+P+N型沟道gdsP+P+gdsP+P+第69页,共87页，星期六，2024年，5月iS=iDiDiSiDiSuGS=0，uGD>UGS(off)UGS(off)

<uGS<0

，uGD>UGS(off)⑵当UGS(off)

<uGS<0

，uDS＞0

时对耗尽层和iD的影响。NP+P+VGGVDDgdsNP+P+VDDgdsuGD=uGS-uDS第70页,共87页，星期六，2024年，5月NP+P+iDiSVGGVDDuDS再增加，使uGD

<

UGS(off)，夹断区延长，iD基本恒定但是不同的uGS对应确定的iD导电沟道预夹断UGS(off)

<uGS<0

，uGD=UGS(off)⑵当UGS(off)

<uGS<0

，uDS＞0

时对耗尽层和iD的影响。第71页,共87页，星期六，2024年，5月（1）输出（漏极）特性iD=f（uDS）|uGS=常数预夹断轨迹可变电阻区恒流区击穿区|UGS(off)|8VIDSSuGS=0-4-2-6-8iD/mAuDS/VOuGS-

uDS=UGS(off)可变电阻区：iD与uDS基本上呈线性关系，但不同的uGS其斜率不同。恒流区：又称饱和区，iD几乎与uDS无关，iD的值受uGS控制。N沟道结型场效应管的漏极特性击穿区：反向偏置的PN结被击穿，

iD电流突然增大。夹断区3.特性曲线uDS=uGS-

UGS(off)第72页,共87页，星期六，2024年，5月（2）转移特性iD=f（uGS）|uDS=常数gdsmAVVIDVGGVDD场效应管特性曲线测试电路Ｎ沟道结型场效应管转移特性

IDSSUGS(off)饱和漏极电流栅源间加反向电压uGS

<

0利用场效应管输入电阻高的优点。uGS/ViD/mAO3.特性曲线第73页,共87页，星期六，2024年，5月二、绝缘栅场效应管1.N沟道增强型MOS场效应管⑴结构P型衬底N+N+BsgdSiO2铝P衬底杂质浓度较低，引出电极用B表示。N+两个区杂质浓度很高，分别引出源极和漏极。栅极与其他电极是绝缘的，通常衬底与源极在管子内部连接。sgdB第74页,共87页，星期六，2024年，5月P型衬底N+sgdBN+开启电压，用uGS(th)表示⑵工作原理当uGS增大到一定值时，形成一个N型导电沟道。N型沟道uGS>UGS(th)时形成导电沟道VGG导电沟道的形成假设uDS=0，同时uGS

>0

靠近二氧化硅的一侧产生耗尽层，若增大uGS

，则耗尽层变宽。又称之为反型层导电沟道随uGS增大而增宽。第75页,共87页，星期六，2024年，5月uDS对导电沟道的影响uGS为某一个大于UGS(th)的固定值，在漏极和源极之间加正电压，且uDS<uGS-UGS(th)即uGD=uGS-uDS

>UGS(th)则有电流iD

产生。楔型iD当uDS

增大到uDS=uGS-UGS(th)即uGD=uGS-uDS

=UGS(th)

时，沟道被预夹断，

iD

饱和。P型衬底N+N+sgdBVGGN型沟道VDDuDS对导电沟道的影响当uDS

继续增大，使uGD<

UGS(th)

夹断区向左延长，但

iD

不变。第76页,共87页，星期六，2024年，5月⑶特性曲线IDOUGS(th)2UGS(th)预夹断轨迹可变电阻区恒流区iD/mAuDS/VOuGS/ViD/mAO截止区转移特性曲线可近似用以下公式表示：第77页,共87页，星期六，2024年，5月2.N沟道耗尽型MOS场效应管预先在二氧化硅中掺入大量的正离子，使uGS=0时，产生N型导电沟道。当uGS<0时，沟道变窄，达到某一负值时被夹断，iD≈0，称为夹断电压。uGS>0时，沟道变宽，iD增大。gdsBP型衬底N+N+sgdBN型沟道++++++第78页,共87页，星期六，20