N沟道耗尽型场效应管(MOS)的结构与原理
N沟道耗尽型MOS场效应管的结构示意图和电路符号如图1-1所示,耗尽型的MOS场效应管制造过程中预先在二氧化硅的绝缘层中掺入了大量的正离子,因此,即使栅极不加电压(UGS=0),由于静电感应,这些正离子产生的电场也能在P型衬底中“感应”出足够多的负电荷,形成“反型层”,从而产生N型的导电沟道。
(图1-1)
此时,给栅极加上正电压(UGS>0),沟道变宽,ID增大;反之,给栅极加上负电压(UGS<0)时,沟道变窄,ID减小。当栅极负电压大到一定数值VP(夹断电压)时。会使反型层消失,ID=0。
场效应晶体管(缩写FET))简称场效应管。主要有两种类型(junction FET—JFET)和金属 - 氧化物半导体场效应管(简称MOS-FET)。由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管。
场效应管(MOS)属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。
场效应管的特点总结:
1.场效应管是电压控制器件,它通过VGS(栅源电压)来控制ID(漏极电流)。
2.场效应管的控制输入端电流极小,因此它的输入电阻很大。
3.它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好。
4.它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数。
5.场效应管的抗辐射能力强。
6.由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。