MOS管,全稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect
Transistor),是一種常見的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。它是由金屬、氧化物和半導(dǎo)體材料構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu),具有高輸入阻抗、低噪聲、高速開關(guān)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于數(shù)字電路、模擬電路、功率放大器等領(lǐng)域。
在一個(gè)低摻雜濃度的P型半導(dǎo)體硅襯底上,通過半導(dǎo)體光刻和擴(kuò)散工藝,制作兩個(gè)高摻雜濃度的N+區(qū),并用金屬鋁引出兩個(gè)電極,分別作為漏極D和源極S。接著,在漏極和源極之間的P型半導(dǎo)體表面覆蓋一層薄薄的二氧化硅(Si02)絕緣層膜,并在絕緣層膜上放置一個(gè)鋁電極,作為柵極G。這樣就形成了一個(gè)N溝道(NPN型)增強(qiáng)型MOS管。顯然,它的柵極與其他電極之間是絕緣的。
MOS管的工作原理是基于場(chǎng)效應(yīng)的控制方式。與傳統(tǒng)雙極型晶體管不同,MOS管沒有PN結(jié),因此不存在少數(shù)載流子注入的問題,其導(dǎo)通和截止是通過控制柵極電壓來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)柵極電壓為正時(shí),電子會(huì)被吸引到柵極下方的氧化物層中,形成一個(gè)導(dǎo)電通道,使得源極和漏極之間產(chǎn)生電流;當(dāng)柵極電壓為負(fù)或接地時(shí),導(dǎo)電通道消失,源極和漏極之間的電流被切斷。
MOS管的特性
1) MOS管是一個(gè)由改變電壓來控制電流的器件,所以是電壓器件。
2) MOS管道輸入特性為容性特性,所以輸入阻抗極高。
上圖展示了N溝道MOS管的符號(hào),其中D代表漏極,S代表源極,G代表柵極。中間的箭頭表示襯底,箭頭向內(nèi)表示N溝道MOS管,箭頭向外表示P溝道MOS管。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,襯底在出廠前已與源極連接,因此在符號(hào)規(guī)則中,表示襯底的箭頭也必須與源極相連,以便區(qū)分漏極和源極。
總之,MOS管是一種非常重要的場(chǎng)效應(yīng)晶體管,具有高輸入阻抗、低噪聲、高速開關(guān)等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種電路中。在選擇和使用MOS管時(shí),需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和需求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和選型。
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