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N沟道增强型MOS管的工作原理.pdf

N沟道增强型MOS管的工作原理.pdf

上传者: lontenwen 2012-03-08 评分1 评论0 下载54 收藏0 阅读量165 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《N沟道增强型MOS管的工作原理pdf》,可适用于硬件技术领域,主题内容包含N沟道增强型MOS管的工作原理.vGS对iD及沟道的控制作用MOS管的源极和衬底通常是接在一起的(大多数管子在出厂前已连接好)。从图(a)可以看出增符等。

N沟道增强型MOS管的工作原理.vGS对iD及沟道的控制作用MOS管的源极和衬底通常是接在一起的(大多数管子在出厂前已连接好)。从图(a)可以看出增强型MOS管的漏极d和源极s之间有两个背靠背的PN结。当栅源电压vGS=时即使加上漏源电压vDS而且不论vDS的极性如何总有一个PN结处于反偏状态漏源极间没有导电沟道所以这时漏极电流iD。若在栅源极间加上正向电压即vGS>则栅极和衬底之间的SiO绝缘层中便产生一个垂直于半导体表面的由栅极指向衬底的电场这个电场能排斥空穴而吸引电子因而使栅极附近的P型衬底中的空穴被排斥剩下不能移动的受主离子(负离子)形成耗尽层同时P衬底中的电子(少子)被吸引到衬底表面。当vGS数值较小吸引电子的能力不强时漏源极之间仍无导电沟道出现如图(b)所示。vGS增加时吸引到P衬底表面层的电子就增多当vGS达到某一数值时这些电子在栅极附近的P衬底表面便形成一个N型薄层且与两个N区相连通在漏源极间形成N型导电沟道其导电类型与P衬底相反故又称为反型层如图(c)所示。vGS越大作用于半导体表面的电场就越强吸引到P衬底表面的电子就越多导电沟道越厚沟道电阻越小。我们把开始形成沟道时的栅源极电压称为开启电压用VT表示。由上述分析可知N沟道增强型MOS管在vGS<VT时不能形成导电沟道管子处于截止状态。只有当vGSVT时才有沟道形成此时在漏源极间加上正向电压vDS才有漏极电流产生。而且vGS增大时沟道变厚沟道电阻减小iD增大。这种必须在vGSVT时才能形成导电沟道的MOS管称为增强型MOS管。(a)(b)(c)图.vDS对iD的影响如图(a)所示当vGS>VT且为一确定值时漏源电压vDS对导电沟道及电流iD的影响与结型场效应管相似。漏极电流iD沿沟道产生的电压降使沟道内各点与栅极间的电压不再相等靠近源极一端的电压最大这里沟道最厚而漏极一端电压最小其值为vGD=vGSvDS因而这里沟道最薄。但当vDS较小(vDS<vGS–VT)时它对沟道的影响不大这时只要vGS一定沟道电阻几乎也是一定的所以iD随vDS近似呈线性变化。随着vDS的增大靠近漏极的沟道越来越薄当vDS增加到使vGD=vGSvDS=VT(或vDS=vGSVT)时沟道在漏极一端出现预夹断如图(b)所示。再继续增大vDS夹断点将向源极方向移动如图(c)所示。由于vDS的增加部分几乎全部降落在夹断区故iD几乎不随vDS增大而增加管子进入饱和区iD几乎仅由vGS决定。(a)(b)(c)图

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