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电工电子技术教学课件 第七章 常用半导体器件 大庆职业学院 王艳春 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 3．PN结的单向导电性 如果给PN结加上正向电压，使电压的正极接P区，负极接N区，电路中形成较大的正向电流，由P区流向N区，如图7-1（a）所示。这时PN结对外呈现较小的阻值，处于正向导通状态。相反如果给PN结加上反向电压，如图7-1（b）所示, PN结变厚，呈现出很大的阻值，电路中只有很小的反向电流，这时可以认为PN结截止。 （a）正向连接 (b) 反向连接 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 第七章 常用半导体器件 一、结型场效应管 第四节 场效应管 N D G S P P I D + - U DD U GS - + N D N P P 沟 G 漏极 源极 S 栅极 道 G D S 1.结型场效应管有两种结构形式。N型沟道和P型沟道结型场效应管。 2．工作原理 从结型场效应管的结构可看出，我们在D、S间加上电压UDS，则在源极和漏极之间形成电流ID 。我们通过改变栅极和源极的电压UGS，引起沟道宽度的变化，其沟道电阻也随之而变，从而改变了漏极电流ID。如|UGS|上升，则沟道变窄，电阻增加，ID下降。反之亦然。所以改变UGS的大小，可以控制漏极电流。这是场效应管工作的基本原理，也是核心部分。 二、绝缘栅型场效应管(MOSFET) 1.Ｎ沟道增强型绝缘栅场效应管 （1）结构和符号 第四节 场效应管 N+ N- P衬底 S G D 铝 二氧化硅 (SiO 2 ) ( 衬底引线) B D G B S S G B D （b）N沟道 （a）N沟道增强型MOS管 （c）P沟道 （d）电力电力MOSFET外形 N沟道增强型MOS管以一块掺杂浓度较低的P型硅片做衬底，在衬底上通过扩散工艺形成两个高掺杂的N型区，并引出两个极作为源极S和漏极D；在P型硅表面制作一层很薄的二氧化硅绝缘层，在二氧化硅表面再喷上一层金属铝，引出栅极G。这种场效应管栅极、源极、漏极之间都是绝缘的，所以称之为绝缘栅场效应管。 绝缘栅场效应管的图形符号如图7-17（b）、(c)所示，箭头方向表示沟道类型，箭头指向管内表示为N沟道MOS管(图(b)，否则为P沟道MOS管(图(c)。 图7-16 N沟道增强型场效应管的结构与符号 1.Ｎ沟道增强型绝缘栅场效应管 第四节 场效应管 二、绝缘栅型场效应管(MOSFET) (a)Ｎ沟道增强型绝缘栅场效应管源极和衬底的联结核电场 （b) Ｎ沟道增强型绝缘栅场效应管导电沟道的建立 R D E DD G D S E GG （d）电路图 （2）工作原理 1.Ｎ沟道增强型绝缘栅场效应管 第四节 场效应管 在制造这种管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，因此，在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高掺杂质的N区接通，形成了导通沟道。即使在栅极G与源极S之间的栅极电压UGS为零时也有较大的漏极电流。当栅极电压改变时，导电沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也将随之改变，从而使漏极电流随着栅极电压的变化而变化。可见，绝缘栅型(MOS型)场效应晶体管的工作原理是利用栅极电压的变化，通过改变感应电荷的多少，即改变导电沟道的宽窄控制漏极电流的大小。所以改变UGS的大小，就可以控制沟道电阻的大小，从而达到控制电流ID的大小，随着UGS的增强，导电性能也跟着增强，故称之为增强型。 二、绝缘栅型场效应管(MOSFET) （2）工作原理 2. N