MOS場(chǎng)效應半導體三極管

① 結型場(chǎng)效應三極管(JFET)

② 絕緣柵型場(chǎng)效應三極管(MOS管)

結型場(chǎng)效應管（JFET）

 

 

以N溝道結型場(chǎng)效應管為例，以一塊N型(多子為電子)半導體作基片，在它的兩側各光刻出一塊區域，進(jìn)行高濃度P+擴散(三價(jià)的硼)，在兩側形成兩個(gè)PN 結。兩個(gè)P+區的引出線(xiàn)連在一起，作為一個(gè)電極，稱(chēng)之為柵極G。在N型半導體的兩端引出兩個(gè)電極，分別叫源極S和漏極D。3個(gè)電極G、S、D的作用，可以近似地認為分別相當于半導體三極管的基極B、射極E和集電極C。

兩個(gè)PN結之間的區域，稱(chēng)為導電溝道，當在漏極和源極間加上電壓，這個(gè)區域就是載流子流過(guò)的渠道，也就是電流的通道。由于這里的導電通道是N型半導體，所以這種管子叫N溝道結型場(chǎng)效應管，它的代表符號如圖所示。箭頭的方向，表示柵源極間PN結處于正偏時(shí)柵極電流的方向。P溝道結型場(chǎng)效應管除偏置電壓的極性和載流子的類(lèi)型與N溝道結型場(chǎng)效應管不同外，其工作原理完全相同。優(yōu)領(lǐng)域-電子領(lǐng)域

絕緣柵型場(chǎng)效應管（MOS管）優(yōu)領(lǐng)域-電子領(lǐng)域&E:\6E@ XN9n$k
絕緣柵型場(chǎng)效應管中，目前常用的是以二氧化硅SiO2作為金屬鋁柵極和半導體之間的絕緣層，簡(jiǎn)稱(chēng)MOS管。它有N溝道和P溝道兩類(lèi)，而每一類(lèi)又分增強型和耗盡型兩種。所謂增強型就是UGS=0時(shí)，漏源之間沒(méi)有導電溝道，即使在漏源之間加上一定范圍內的電壓，也沒(méi)有漏極電流；反之，在UGS=0時(shí)，漏源之間存在有導電溝道的稱(chēng)為耗盡型。 優(yōu)領(lǐng)域-電子領(lǐng)域
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如圖是N溝道增強型MOS管的結構圖：一塊雜質(zhì)濃度較低的P型硅片作為襯底B，在其中擴散兩個(gè)N+區作為電極，分別稱(chēng)為源極S和漏極D。半導體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅(SiO2)絕緣層，在漏源極間的絕緣層上再制造一層金屬鋁，稱(chēng)為柵極G。這就構成了一個(gè)N溝道增強型MOS管。顯然它的柵極與其它電極間是絕緣的。

溝道增強型MOS管結構圖
MOS管的源極和襯底通常是接在一起的(大多數管子在出廠(chǎng)前已連接好)， N溝道增強型MOS管在UGS＜UT (開(kāi)啟電壓)時(shí)，導電溝道不能形成，ID=0，這時(shí)管子處于截止狀態(tài)；當UGS=UT時(shí)，導電溝道開(kāi)始形成，此時(shí)若在漏源極間加正向電壓UDD，就會(huì )有漏極電流ID產(chǎn)生，管子開(kāi)始導通；UGS>UT時(shí)，隨著(zhù)UGS的增大，導電溝道逐漸變寬，溝道電阻漸小，漏極電流ID漸大。這種漏極電流ID隨柵極電位UGS的變化而變化的關(guān)系，稱(chēng)為MOS管的壓控特性。
顯然，MOS管是一種受電壓控制的電流放大部件。