交大模電各章課件14場(chǎng)效應(yīng)管

1.4場(chǎng)效應(yīng)管(field-effecttransistorFET)分類結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)工作原理特性曲線結(jié)構(gòu)工作原理特性曲線又稱單極型三極管分類：結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管增強(qiáng)型耗盡型N溝道P溝道N溝道N溝道P溝道P溝道下一頁(yè)返回一、分類1.結(jié)構(gòu)N型溝道耗盡層GDSGDSP+P+N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和符號(hào)柵極源極漏極下一頁(yè)上一頁(yè)二、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管返回2.工作原理UGS=0UGS<0UGS=UPN型溝道GDSP+P+GDSP+P+N型溝道GDSP+P+

當(dāng)UDS=0

時(shí)，UGS對(duì)耗盡層和導(dǎo)電溝道的影響ID=0ID=0下一頁(yè)上一頁(yè)返回IDISIDISUGS=0，UDG<|UP|UGS<0，UDG<|UP|

當(dāng)UDS＞0

時(shí)，UGS對(duì)耗盡層和ID的影響IS=IDNP+P+VGGVDDGDSNP+P+VDDGDS溝道較寬

ID

較大溝道變窄

ID

較小下一頁(yè)上一頁(yè)返回NP+P+IDISVGGVDDP+P+IDISVGGVDDUGS<0，UDG=|UP|，UGS≤UP

，UDG

>

|UP|，ID≈0，夾斷ID更小，預(yù)夾斷下一頁(yè)上一頁(yè)返回動(dòng)畫(huà)3.特性曲線

轉(zhuǎn)移特性ID=f（UGS）|UDS=常數(shù)（當(dāng)時(shí)）GDSmAVVIDVGGVDD場(chǎng)效應(yīng)管特性曲線測(cè)試電路Ｎ溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管轉(zhuǎn)移特性

UGS/VID/mAIDSSUP飽和漏極電流柵源間加反向電壓UGS

<

0利用場(chǎng)效應(yīng)管輸入電阻高的優(yōu)點(diǎn)下一頁(yè)上一頁(yè)返回

漏極特性ID=f（UDS）|UGS=常數(shù)預(yù)夾斷軌跡可變電阻區(qū)恒流區(qū)擊穿區(qū)|UP|8VIDSSUGS=0-4-2-6-8ID/mAUDS/VO|UDS-UGS|=|UP|可變電阻區(qū)：ID與UDS基本上線性關(guān)系但不同的UGS其斜率不同恒流區(qū)：又稱飽和區(qū)ID幾乎與UDS無(wú)關(guān)，ID的值受UGS控制N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性擊穿區(qū)：反向偏置的PN結(jié)被擊穿，

ID電流突然增大夾斷電壓下一頁(yè)上一頁(yè)返回1.N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管

結(jié)構(gòu)P型襯底N+N+BSGDSiO2鋁N溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖P襯底雜質(zhì)濃度較低引出電極用B表示N+兩個(gè)區(qū)雜質(zhì)濃度很高分別引出源極和漏極柵極與其它電極是絕緣的通常襯底與源極在管子內(nèi)部連接SGDB下一頁(yè)上一頁(yè)三、絕緣刪場(chǎng)效應(yīng)管返回

工作原理當(dāng)UGS增大到一定值時(shí)，形成一個(gè)N型導(dǎo)電溝道P型襯底N+SGDBN+N型溝道開(kāi)啟電壓，用UT表示UGS>UT時(shí)形成導(dǎo)電溝道VGG導(dǎo)電溝道的形成假設(shè)UDS=0，同時(shí)UGS

>0

靠近二氧化硅的一側(cè)產(chǎn)生耗盡層若增大UGS

，則耗盡層變寬。又稱之為反型層導(dǎo)電溝道隨UGS增大而增寬下一頁(yè)上一頁(yè)返回UDS對(duì)導(dǎo)電溝道的影響UGS為某一個(gè)大于UT的固定值在漏極和源極之間加正電壓且UDS<

UGS

-UT即UGD=UGS-UDS

>UT則有電流ID

產(chǎn)生P型襯底N+N+SGDBVGGN型溝道VDDUDS對(duì)導(dǎo)電溝道的影響ID使導(dǎo)電溝道發(fā)生變化當(dāng)UDS

增大到UDS=UGS

-UT即UGD=UGS-UDS

=UT

時(shí)溝道被預(yù)夾斷，

ID

飽和下一頁(yè)上一頁(yè)動(dòng)畫(huà)返回

特性曲線IDOUT2UT預(yù)夾斷軌跡可變電阻區(qū)恒流區(qū)擊穿區(qū)UGS=UTID/mAUDS/VON溝道增強(qiáng)型MOS場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線UGS/VID/mAO當(dāng)UGS

>UT時(shí)下一頁(yè)上一頁(yè)返回2.N溝道耗盡型MOS場(chǎng)效應(yīng)管P型襯底N+N+SGDBN型溝道++++++N溝道耗盡型MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖預(yù)先在二氧化硅中摻入大量的正離子，使UGS=0時(shí)，產(chǎn)生N型導(dǎo)電溝道當(dāng)UGS<0時(shí)，溝道變窄達(dá)到某一負(fù)值時(shí)被夾斷ID≈0，稱為夾斷電壓UGS>0時(shí)，溝道變寬ID增大GDSB下一頁(yè)上一頁(yè)返回耗盡型：UGS

=0

時(shí)無(wú)導(dǎo)電溝道增強(qiáng)型：UGS

=0

時(shí)有導(dǎo)電溝道特性曲線IDSSUP預(yù)夾斷軌跡可變電阻區(qū)恒流區(qū)擊穿區(qū)N溝道耗盡型MOS場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線IDSSID/mAUDS/VOUGS=0-2-1+1+2UGS/VOID/mA下一頁(yè)上一頁(yè)返回一.直流參數(shù)1.飽和漏極電流IDSS3.開(kāi)啟電壓UT二.交流參數(shù)低頻跨導(dǎo)