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N沟道EMOS做非线性电阻 处于饱和区 MOS管做放大器 使用 MOSFET的注意事项 因为MOS管的栅极与衬底表面的绝缘层很薄，当带电体或人体接触栅极时，由于会在栅极与衬底上产生感生电荷，而栅极与衬底间的平板电容器容量又小，感生电荷累积会产生很高的电压，极易导致绝缘层的击穿而损坏管子，保存时应将各电极短接。 场效应管，简称FET(Field Effect Transistor )。 (a) 输入电阻高，可达107 ~1015W。 (b) 起导电作用的是多数（一种）载流子，又称为单极 型晶体管。 (c) 体积小、重量轻、耗电省、寿命长。 (d) 噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强和制造工艺 简单。 (e) 在大规模集成电路制造中得到了广泛的应用。 场效应管的主要特点 1-5 场效应管(Field Effect Transistors, FET) 场效应管，简称FET(Field Effect Transistor )。 (a) 输入电阻高，可达107 ~1015W。 (b) 起导电作用的是多数（一种）载流子，又称为单极 型晶体管。 (c) 体积小、重量轻、耗电省、寿命长。 (d) 噪声低、热稳定性好、抗辐射能力强和制造工艺 简单。 (e) 在大规模集成电路制造中得到了广泛的应用。 场效应管的主要特点 1-5-2 绝缘栅场效应管(Insulated Gate FET) MOS场效应管 增强型 耗尽型 N沟道 P沟道 N沟道 P沟道 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET) 结型场效应管 （JFET） N-沟道 P-沟道 MOS 管 增强型 耗尽型 N-沟道 P-沟道 N-沟道 P-沟道 场效应管 SiO2 结构示意图 P型硅衬底 源极S 栅极G 漏极D 增强型MOS场效应管(Enhancement MOS) 衬底引线B N+ N+ D B S G 传统符号 1. N沟道增强型 D S G SiO2 结构示意图 N型硅衬底 源极S 栅极G 漏极D 衬底引线B P+ P+ D B S G 符号 2. P沟道增强型MOS D S G 两端的MOS电容器结构 （a）平板电容器 （b）负栅压偏置的MOS电容器 （c）有空穴累积层的MOS电容器 gate gate （a）正栅压偏置的MOS电容器（P型衬底） （b）正等程度的正栅压偏置的MOS电容器（P型衬底） （c）较大正栅压偏置的MOS电容器（P型衬底） （a）正栅压偏置的MOS电容器（N型衬底） （b）中等负栅压偏置的MOS电容器（N型衬底） （c）较大负栅压偏置的MOS电容器（N型衬底） 增强型NMOS的工作原理 SiO2 结构示意图 P型硅衬底 耗尽层 衬底引线B N+ N+ S G D UDS ID = 0 D与S之间是两个 PN结反向串联， 无论D与S之间加 什么极性的电压， 总有一个PN结是反 向偏置，漏极电流 均接近于零。 (1) UGS =0, UDS 0 增强型NMOS管的工作原理 P型硅衬底 N + + B S G D 。 耗尽层 ID = 0 (2) 0 UGS VT 由柵极指向衬底方 向的电场使空穴向下移动,电子向上移 动,在P 型硅衬底的上表面形成耗尽层。 仍然没有漏极电流。 UGS N+ N+ UDS 1.增强型NMOS管 VT：使 NMOS管导通的开启电压。 栅极和P型硅片相当于以二氧化硅为介质的平板电容器 d 电场E V 平板电容器 Ed P type VTN：threshold voltage, the gate voltage required to turn on the transistor V 反型层 P型硅衬底 N + + B S G D 。 UDS 耗尽层 ID 栅极下P型半导 体表面形成N型导电 沟道，当D、S加上 正向电压后可产生 漏极电流ID 。 (3) UGS VT N型导电沟道 N+ N+ UGS 1.增强型NMOS管 通过控制UGS来控制导电沟道的宽度，从而控制电流ID。 Oxide P type G S D G 耗尽层 Oxide P type S D Oxide P type G S D Oxide P type G S D (3) uGS VTN 4 3 2 1 0 5 10 15 UGS =5V 6V 4V 3V 2V 增强型 NMOS 管的特性曲线 饱和区 击穿区 可变电阻区 2.E型场效应管的特性曲线 输出特性 ID /mA 0 1 2 3 2 4 6 UGS / V VT 转移特性 UDS / V ID /mA 截止区 UDS =10V process conduction