5.1金屬-氧化物-半導(dǎo)體MOS場(chǎng)效應(yīng)管P課件

1、5 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,場(chǎng)效應(yīng)管是什么？場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性、參數(shù)(5.1、5.3.1、5.3.2、5.5.1) 場(chǎng)效應(yīng)管有什么作用？場(chǎng)效應(yīng)管的使用、選用、應(yīng) 用(5.1.5、5.2、5.3.3、5.5.2),5 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管 5.2 MOSFET放大電路 5.3 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET) *5.4 砷化鎵金屬-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管 5.5 各種放大器件電路性能比較,5 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,本章內(nèi)容,1. 了解 MOSFET (金屬-氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管)的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握其符號(hào)、特性曲線(xiàn)、特性方程、參數(shù)和應(yīng)用。 2. 熟悉 MOSFE

2、T 放大電路的組成和工作原理，掌握 其靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。,5 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,本章要求,3. 了解 JFET ( 結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管 ) 的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握其符號(hào)、特性曲線(xiàn)、特性方程、參數(shù)和應(yīng)用，熟悉其放大電路的組成和工作原理，掌握靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。,4. 了解砷化鎵金屬-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管的特點(diǎn)。 5. 掌握各種 FET (場(chǎng)效應(yīng)管)的特性及區(qū)別、各種放大 器件電路性能及區(qū)別，熟悉場(chǎng)效應(yīng)管使用注意事項(xiàng)。,5 場(chǎng)效應(yīng)管放大電路,重點(diǎn)難點(diǎn),重點(diǎn)：各種場(chǎng)效應(yīng)管的符號(hào)、特性曲線(xiàn)、特性方程、參數(shù)、使用和應(yīng)用；場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析和性能特點(diǎn)。,難點(diǎn)：場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)、工作原理、特性曲線(xiàn)和特

3、性方程，場(chǎng)效應(yīng)管放大電路的工作原理、靜態(tài)分析和動(dòng)態(tài)分析。,5.1.3 P溝道MOSFET 1. P溝道增強(qiáng)型MOSFET 2. P溝道耗盡型MOSFET,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,本節(jié)內(nèi)容,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET 1. 結(jié)構(gòu)與符號(hào) 2. 工作原理 3. V-I 特性曲線(xiàn)及大信號(hào)特性方程,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET 1. 結(jié)構(gòu)、符號(hào)和工作原理簡(jiǎn)述 2. V-I 特性曲線(xiàn)及大信號(hào)特性方程 3. N溝道增強(qiáng)型、耗盡型管比較,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,5.1.4 溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng) 1. 理想飽和區(qū)特性 2. 實(shí)際飽和區(qū)特性,5.1.5

4、 MOSFET的主要參數(shù) 一、直流參數(shù) 二、交流參數(shù) 三、極限參數(shù),3. 四種MOS管匯總,5.1.6 MOSFET的特點(diǎn)與命名 1. 幾點(diǎn)結(jié)論 2. MOSFET特點(diǎn) 3. 與BJT比較,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,4. 場(chǎng)效應(yīng)管命名,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,本節(jié)要求,1. 了解N溝道增強(qiáng)型MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握其符號(hào)、特性曲線(xiàn)、特性方程和參數(shù)。 2. 了解N溝道耗盡型MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理，掌 握其符號(hào)、特性曲線(xiàn)、特性方程和參數(shù)。,3. 了解P溝道增強(qiáng)型、耗盡型MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作 原理，掌握其符號(hào)、特性曲線(xiàn)、特性方程和參數(shù)

5、。 4. 了解溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng)。 5. 掌握MOSFET的主要參數(shù)。 6. 掌握MOSFET的特點(diǎn)，熟悉場(chǎng)效應(yīng)管命名方法。,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,重點(diǎn)難點(diǎn),重點(diǎn)：N 溝道增強(qiáng)型、耗盡型，P 溝道增強(qiáng)型、耗盡型MOSFET的符號(hào)、特性曲線(xiàn)、特性方程和參數(shù)。,難點(diǎn)：N 溝道增強(qiáng)型、耗盡型，P 溝道增強(qiáng)型、耗盡 型MOSFET的結(jié)構(gòu)和工作原理，特性曲線(xiàn)和特性方程。,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,場(chǎng)效應(yīng)管(FET)是什么？,1. 場(chǎng)效應(yīng)管(FET) 2. 場(chǎng)效應(yīng)管(FET)的分類(lèi),場(chǎng)效應(yīng)管(Field Effect Transistor，簡(jiǎn)稱(chēng)FET)：是一

6、種利用輸入電壓(柵-源電壓)vGS產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)來(lái)改變 導(dǎo)電溝道的厚度，控制導(dǎo)電溝道的導(dǎo)電能力，從而達(dá)到用 輸入電壓vGS控制輸出電流(漏極電流)iD的半導(dǎo)體器件。,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,1. 場(chǎng)效應(yīng)管(FET),場(chǎng)效應(yīng)：利用與半導(dǎo)體表面垂直的電場(chǎng)控制半導(dǎo)體的 電導(dǎo)率或半導(dǎo)體中的電流。,電壓控制電流源器件,iD=f (vGS),5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,2. 場(chǎng)效應(yīng)管(FET)的分類(lèi),1)按結(jié)構(gòu)來(lái)劃分,(1)絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管( Insulated Gate Field Effect Transister， IGFET) 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管也稱(chēng)金屬-

7、氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng) 效應(yīng)管(Metal Oxide Semiconductor FET， MOSFET),(2)結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(Junction type Field Effect Tran- sister， JFET),2)按導(dǎo)電載流子來(lái)劃分,(1)N(電子)型溝道場(chǎng)效應(yīng)管 (2)P(空穴)型溝道場(chǎng)效應(yīng)管,場(chǎng)效應(yīng)管種類(lèi)多，可按不同角的分類(lèi)。,5.1 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS)場(chǎng)效應(yīng)管,3)按工作原理來(lái)劃分,(1)增強(qiáng)(Enhancement)型(E型)場(chǎng)效應(yīng)管 (2)耗盡(Depletion)型(D型)場(chǎng)效應(yīng)管,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,N溝道增強(qiáng)型MOSFET是怎樣的

8、？,1. 結(jié)構(gòu)與符號(hào) 2. 工作原理 3. V-I 特性曲線(xiàn)及大信號(hào)特性方程,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,1. 結(jié)構(gòu)與符號(hào) 1) 結(jié)構(gòu),N溝道增強(qiáng)型 MOSFET 基本上 是左右對(duì)稱(chēng)的拓?fù)?結(jié)構(gòu)，它是在低摻 雜的 P型硅片襯底,上生成一層二氧化 硅SiO2薄膜絕緣層， 然后用光刻工藝擴(kuò) 散兩個(gè)高摻雜的N+ 型區(qū)，在兩個(gè)N+型,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,和二氧化硅絕緣層 安置三個(gè)鋁電極： 柵極 g ( Gate )；漏 極 d (Drain)；源極 S (Source)；P型硅 片稱(chēng)為襯底，用 B,表示，通常與源極 接在一起使用，有 的在內(nèi)部已連在一 起。由于柵極與源 極、

9、漏極和襯底之 間采用二氧化硅絕,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,故也稱(chēng)為金屬氧 化物半導(dǎo)體場(chǎng)效 應(yīng)管。 源極 S ：載流 子的發(fā)源處，相當(dāng) 于發(fā)射極 e；漏極,緣層隔離，故稱(chēng)為 絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管。 又因?yàn)槿齻€(gè)極是金 屬鋁，絕緣層是氧 化物二氧化硅，襯 底是半導(dǎo)體硅片，,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,L：溝道長(zhǎng)度 W：溝道寬度 tox ：絕緣層厚度 通常 W L,d：載流子的泄漏 處，相當(dāng)于集電極 c；柵極 g ：控制 控制載流子的數(shù)量, 相當(dāng)于基極 b。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,柵源電壓vGS=0時(shí)漏極d和源極S間沒(méi)導(dǎo)電溝道，漏極 電流iD= 0，只有當(dāng)vGS VT

10、0(開(kāi)啟電壓)時(shí)才有導(dǎo)電溝 道，稱(chēng)為增強(qiáng)(Enhancement)型(E型)。,導(dǎo)電溝道,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,3) 實(shí)物圖,N溝道增強(qiáng)型,P溝道增強(qiáng)型,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,4) 符號(hào),(柵極),(源極),(漏極),導(dǎo)電溝道,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,5) 參考方向規(guī)定,柵源電壓vGS、漏源電壓vDS從第一下標(biāo)指向第二下 標(biāo)。漏極電流iD、源極電流iS按實(shí)際方向標(biāo)注。,2. 工作原理 1)柵源電壓vGS對(duì)漏極電流iD的影響 (1)vGS=0,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,低摻雜的 P型襯底隔開(kāi) 高摻雜的 N+型漏區(qū)和 N+型 源區(qū)，漏、源極

11、之間是兩個(gè) 背靠背的PN結(jié)。,不管漏源電壓 vDS 的 極性如何，總有一個(gè) PN結(jié) 反向偏置，反向電阻很高， d、S 間沒(méi)導(dǎo)電溝道，漏極 電流iD0，處于截止?fàn)顟B(tài)。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,(2) 0vGSVT,產(chǎn)生向下的電場(chǎng)，排 斥柵極附近 P型襯底中的 多子空穴；同時(shí)吸引襯底 中的少子電子到達(dá)表層填,補(bǔ)空穴，留下不能移動(dòng)的 負(fù)離子，形成不能導(dǎo)電的 耗盡層，d、s間仍沒(méi)導(dǎo)電 溝道，漏極電流 iD 0， 處于截止?fàn)顟B(tài)。,耗盡層,(開(kāi)啟電壓VT0),0vGSVT，工作 在截止區(qū)。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,(3) vGS VT,vGS=VT時(shí)電場(chǎng)吸引 足夠的襯底電子到柵

12、極下 襯底表面，形成 N (電子) 型薄層(反型層)，剛好連,vGS VT管子導(dǎo)通， vGS越大，導(dǎo)電溝道越厚，在 vDS 一定時(shí) iD就越大。,通 d、S 極成為導(dǎo)電溝道， 在漏源電壓 vDS 作用下 產(chǎn)生漏極電流 iD 而導(dǎo)通， VT稱(chēng)為開(kāi)啟電壓。,電子溝道,耗盡層,(開(kāi)啟電壓VT0),5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,2)漏源電壓vDS對(duì)漏極電流iD的影響 (1) vDSvGS-VT,vGD = vGS-vDS VT，導(dǎo)電溝道仍連通d、S。,vDSiD;,vGSvGD 溝道厚度、電阻 iD。vDS小，iD不多。,vDSvGDd 附近電場(chǎng)導(dǎo)電溝道沿 S-d方向厚度，呈楔形。,+vGD

13、-,電子溝道,工作在可變電阻區(qū)。,(開(kāi)啟電壓VT0),5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,(2) vDS=vGS-VT,vGD = vGS-vDS = VT(0)，d端導(dǎo)電溝道剛 好消失而夾斷，稱(chēng)為預(yù)夾 斷。,+vGD -,電子溝道,(開(kāi)啟電壓VT0),5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,(3) vDSvGS-VT,vGD =vGS-vDS VT。,+vGD -,vDSvGD 夾斷區(qū)沿 S 極擴(kuò)展夾斷 區(qū)電阻vDS增大部分 用于克服夾斷區(qū)對(duì) iD的阻 力，iD基本不隨vDS變化。,vGSvGD 夾斷區(qū)厚度 iD iD是受vGS控制的電流源。,電子溝道,工作在恒流區(qū)。,(開(kāi)啟電壓VT0),5

14、.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,3) 幾個(gè)術(shù)語(yǔ),感生溝道：由柵源電 壓感應(yīng)產(chǎn)生的導(dǎo)電溝道。,開(kāi)啟電壓 ( 閾值電壓 ) VT：漏源電壓 vDS 一定， 使管子由截止變?yōu)閯倢?dǎo)通 時(shí)的臨界柵源電壓vGS 。,電壓控制電流：只有 vGS VT 后才開(kāi)始導(dǎo)通，,電子溝道,耗盡層,反型層：在柵極下方 形成的與襯底的多子極性 相反的載流子薄層。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,在一定的漏源電壓vDS下， 漏極電流iD受到柵源電壓 vGS控制。,電子溝道,耗盡層,單極型：只有一種載 流子參與導(dǎo)電，N 溝道為 電子，P溝道為空穴。,增強(qiáng)型：vGS=0時(shí)漏 極d和源極S之間沒(méi)有導(dǎo)電 溝道，漏極電流 i

15、D 為 0， vGS 增大到一定值 ( 開(kāi) 啟電壓VT) 時(shí)才有導(dǎo)電溝 道。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,3. V-I 特性曲線(xiàn)及大信號(hào)特性方程 1) 輸出特性及大信號(hào)特性方程,(1) 截止區(qū)(夾斷區(qū)) vGSVT,也稱(chēng)漏極特性。,VT=2V,未形成導(dǎo)電溝道，d、S 斷開(kāi)，漏極電流iD=0，截止。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,(2) 可變電阻區(qū),vDSvGDd 附近電場(chǎng)導(dǎo)電溝道沿 S-d方向厚度，呈楔形。,vGD =vGS-vDS VT，導(dǎo)電溝道仍連通d、S。,vDSiD線(xiàn)性;,VT=2V,vGSVT，vDSvGS-VT,vGSvGD 溝道厚度、電阻 iD。vDS小，iD不

16、多。,工作在可變電阻區(qū)。,斜率,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,原點(diǎn)附近vDS較小，近似為,rdso是一個(gè)受vGS控制 的可變電阻。,特性方程：,VT=2V,斜率倒數(shù),5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,n ：反型層中電子遷移率， cm2/V.S Cox：柵極(與襯底間)氧化 層單位面積電容，F(xiàn)/cm2,：本征導(dǎo)電因 子，F(xiàn)/V.S,Kn為電導(dǎo)常數(shù)，單位：mA/V2,L ：溝道長(zhǎng)度，m W：溝道寬度，m,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,(3)飽和區(qū)(恒流區(qū)、放大區(qū)),vGSVT，vDSvGS-VT,vGD =vGS-vDS VT,vDSvGD 夾斷區(qū)沿 S 極擴(kuò)展夾斷 區(qū)電阻vD

17、S增大部分 用于克服夾斷區(qū)對(duì) iD的阻 力，iD基本不隨vDS變化。,vGSvGD 夾斷區(qū)厚度 iD iD是受vGS控制的電流源。,VT=2V,工作在恒流區(qū)。,IDO=KnV2T：vGS=2VT時(shí) 的iD。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,特性方程：,VT=2V,IDO,在飽和區(qū) iD 基本不隨 vDS 變化，把預(yù)夾斷臨界條件 vDS=vGS-VT代入,得：,iD 與 vDS無(wú)關(guān)，受vGS控制。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,(4) 特性歸納,截止(夾斷)區(qū),可變電阻區(qū),vDSiD 線(xiàn)性,vGSiD不多,飽和(恒流、放大)區(qū),vDSiD基本不變,vGSiD，iD是 受vGS控制的

18、電流源。,iD=0,vGSVT, vDS vGS-VT,vGSVT， vDSvGS-VT,vGSVT(0),vGSrdso，是受 vGS控制的可變電阻。,iD 與 vDS無(wú)關(guān)，受vGS控制。,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,2) 轉(zhuǎn)移特性 (1)由特性方程畫(huà)出,在飽和區(qū)iD基本不隨vDS 變化，即vDS取不同常數(shù)時(shí)的 轉(zhuǎn)移特性是一樣的( 重疊 )。,vDS=10V,vGS溝道厚度iD,vDS=10V,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,(2)由輸出特性畫(huà)出,VT=2V,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,為何不研究輸入特性？,iG0,絕緣層,5.1.1 N溝道增強(qiáng)型MOSFET,例5

19、.1.1,注意單位,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,N溝道耗盡型MOSFET是怎樣的？,1. 結(jié)構(gòu)、符號(hào)和工作原理簡(jiǎn)述 2. V-I 特性曲線(xiàn)及大信號(hào)特性方程 3. N溝道增強(qiáng)型、耗盡型管比較,1. 結(jié)構(gòu)、符號(hào)和工作原理簡(jiǎn)述 1) 結(jié)構(gòu),5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,在制造時(shí)導(dǎo)電溝道已形 成。制造時(shí)在絕緣層中摻入 大量的堿金屬正離子Na+或K+，在源區(qū)和漏區(qū)中間的P,耗盡的意思是柵源電壓VGS=0時(shí)，在漏源之間就形成 了溝道。只有給柵源加負(fù)電壓，才能使管子截止。,型襯底表面感應(yīng)出很多電子, 或在襯底表面摻入與襯底相 反類(lèi)型的雜質(zhì)，形成 N 型溝 道，將源區(qū)和漏區(qū)連通起來(lái)。,5.1

20、.2 N溝道耗盡型MOSFET,2) 符號(hào),比較,與增強(qiáng)型的區(qū)別：表示導(dǎo)電溝道的線(xiàn)為實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)。,參考方向：vGS、vDS從第一下標(biāo)指向第二下標(biāo)。 iD、iS按實(shí)際方向標(biāo)注。,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,3) 工作原理 (1)柵源電壓vGS對(duì)漏極電流iD的影響 vGS=0,制造時(shí)已形成 N型導(dǎo)電 溝道，所以柵源電壓vGS=0 時(shí)加上一定的漏源電壓vDS， 也會(huì)有漏極電流iD。,vGS =0時(shí)漏極電流稱(chēng)為 飽和漏極電流，用IDSS 表示， D、S表示iD流過(guò)d、S極；S 表示g、S極短路(Short)。,vGS可以是0,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET, 0vGS V(BR)GS,

21、產(chǎn)生向下的外電場(chǎng)，增 強(qiáng)了正離子的電場(chǎng)，排斥柵 極附近 P型襯底中的多子空 穴；同時(shí)吸引襯底中的少子 電子到達(dá)表層而使 N型導(dǎo)電,溝道更寬，其電阻更小，在 一定的漏源電壓vDS下，漏 極電流iD增大。若柵源電壓 vGS越大，導(dǎo)電溝道越寬， 漏極電流iD就越大。,(最大柵源電壓V(BR)GS 0),vGS可以是+,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET, VPvGS0,產(chǎn)生向上的外電場(chǎng)，削 弱了正離子的電場(chǎng)，排斥柵 極附近 N型導(dǎo)電溝道中的電 子；同時(shí)吸引 P型襯底中的 多子空穴到達(dá)表層而使導(dǎo)電,溝道變窄，其電阻變大，在 一定的漏源電壓vDS下，漏 極電流iD減小。若柵源電壓 vGS越負(fù)，導(dǎo)電溝道

22、越窄， 漏極電流iD就越小。,(夾斷電壓VP0),vGS可以是-,vGS VP時(shí)導(dǎo)電溝道 被夾斷， iD=0，管子截止。,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET, vGSVP0,產(chǎn)生向上的電場(chǎng)，排斥 柵極附近 N型導(dǎo)電溝道的電子；同時(shí)吸引 P型襯底的空 穴到表層使導(dǎo)電溝道變窄，,在一定的漏源電壓 vDS下， 漏極電流iD減小。vGS越負(fù)， 導(dǎo)電溝道越窄，iD就越小。,vGS=VP時(shí)導(dǎo)電溝道剛 好消失，VP稱(chēng)為夾斷電壓。,vGS可以是+、0、-,(夾斷電壓VP0),5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,(2)漏源電壓vDS對(duì)漏極電流iD的影響 vDSvGS-VP,vGD = vGS-vDS VP，

23、導(dǎo)電溝道仍連通d、S。,+vGD -,vDSiD;,vDSvGD d 區(qū)附近電場(chǎng)d區(qū)附近導(dǎo) 電溝道厚度。,vGSvGD溝 道厚度、電阻iD。 vDS小，iD不多。,工作在可變電阻區(qū)。,(夾斷電壓VP0),5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET, vDS=vGS-VP,+vGD -,vGD=vGS-vDS= VP(0)，d端導(dǎo)電溝道 消失而夾斷，稱(chēng)為預(yù)夾 斷。,(夾斷電壓VP0),5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET, vDSvGS-VP,+vGD -,vGD =vGS-vDS VP (0),vDSvGD 夾斷區(qū)沿 S 極擴(kuò)展夾斷 區(qū)電阻vDS增大部分 用于克服夾斷區(qū)對(duì) iD的阻 力，iD基本不隨

24、vDS變化。,vGSvGD 夾斷區(qū)厚度 iD iD是受vGS控制的電流源。,工作在恒流區(qū)。,(夾斷電壓VP0),5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,2. V-I 特性曲線(xiàn)及大信號(hào)特性方程 1) 輸出特性及大信號(hào)特性方程,(1) 截止區(qū)(夾斷區(qū)) vGSVP(0),導(dǎo)電溝道消失，d、S 之間斷開(kāi)，漏極電流 iD= 0，為截止?fàn)顟B(tài)。,也稱(chēng)漏極特性。,VP=-6V,vGS可+、0、-,vGSvGD溝 道厚度、電阻iD。 vDS小，iD不多。,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,(2) 可變電阻區(qū),vGD =vGS-vDS VP，導(dǎo)電溝道仍連通d、S。,vDSiD線(xiàn)性;,VP=-6V,vGSVP，

25、vDSvGS-VP,vDSvGD d區(qū)附近電場(chǎng)d區(qū)附 近導(dǎo)電溝道厚度。,vGS可+、0、-,工作在可變電阻區(qū)。,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,原點(diǎn)附近vDS較小，近似為,rdso是一個(gè)受vGS控制 的可變電阻。,特性方程：,斜率倒數(shù),(增強(qiáng)型中VT改為VP),vGS可+、0、-,VP=-6V,斜率,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,Kn為電導(dǎo)常數(shù)，單位：mA/V2,vGS可+、0、-,VP=-6V,L ：溝道長(zhǎng)度，m W：溝道寬度，m,n ：反型層中電子遷移率， cm2/V.S Cox：柵極(與襯底間)氧化 層單位面積電容，F(xiàn)/cm2,：本征導(dǎo)電因 子，F(xiàn)/V.S,5.1.2 N溝

26、道耗盡型MOSFET,(3) 飽和區(qū)(恒流區(qū)、放大區(qū)),vGSVP，vDSvGS-VP,vGD =vGS-vDS VP,vDSvGD 夾斷區(qū)沿 S 極擴(kuò)展夾斷 區(qū)電阻vDS增大部分 用于克服夾斷區(qū)對(duì) iD的阻 力，iD基本不隨vDS變化。,vGSvGD 夾斷區(qū)厚度 iD iD是受vGS控制的電流源。,VP=-6V,vGS可+、0、-,工作在恒流區(qū)。,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,特性方程：,得：,IDSS=KnV2P：vGS=0時(shí)的 iD，稱(chēng)為飽和漏極電流。,VP=-6V,IDSS,在飽和區(qū) iD 基本不隨 vDS 變化，把預(yù)夾斷臨界條件 vDS=vGS-VP代入,vGS可+、0、-,

27、iD 與 vDS無(wú)關(guān)，受vGS控制。,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,(4) 特性歸納,截止(夾斷)區(qū),可變電阻區(qū),vDSiD 線(xiàn)性,vGSiD不多,飽和(恒流、放大)區(qū),vDSiD基本不變,vGSiDiD是 受vGS控制的電流源。,iD=0,vGSVP, vDS vGS-VP,vGSVP， vDSvGS-VP,vGSVP(0),vGS可+、0、-,vGSrdso，是受 vGS控制的可變電阻。,vGS溝道厚度iD,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,2) 轉(zhuǎn)移特性 (1)由特性方程畫(huà)出,在飽和區(qū)iD基本不隨vDS 變化，即vDS取不同常數(shù)時(shí)的 轉(zhuǎn)移特性是一樣的( 重疊 )。,vGS可+

28、、0、-,iD 與 vDS無(wú)關(guān)。,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,(2)由輸出特性畫(huà)出,VP=-6V,vGS可+、0、-,5.1.2 N溝道耗盡型MOSFET,3. N溝道增強(qiáng)型、耗盡型管比較,VT,VT,VP,VP,5.1.3 P溝道MOSFET,P溝道MOSFET是怎樣的？,1. P溝道增強(qiáng)型MOSFET 1) 結(jié)構(gòu) 2) 符號(hào) 3) 工作原理 4) 特性曲線(xiàn)及特性方程 5) P溝道、N溝道增強(qiáng)型管比較,2. P溝道耗盡型MOSFET 1) 結(jié)構(gòu) 2) 符號(hào) 3) 工作原理 4) 特性曲線(xiàn)及特性方程,5.1.3 P溝道MOSFET,5) P溝道、N溝道耗盡型管比較 6) P溝道增強(qiáng)型

29、、耗盡型管比較,3. 四種MOS管匯總,5.1.3 P溝道MOSFET,P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET類(lèi)似， 主要是導(dǎo)電的載流子不同、供電電壓極性不同、電流方向 不同，如同NPN型和PNP型雙極型三極管一樣。,5.1.3 P溝道MOSFET,1. P溝道增強(qiáng)型MOSFET 1) 結(jié)構(gòu),P溝道、N溝道增強(qiáng)型MOS管互為對(duì)偶。,P型溝道,N型溝道,0,0,0,0,比較,5.1.3 P溝道MOSFET,2) 符號(hào),比較,參考方向：vGS、vDS從第一下標(biāo)指向第二下標(biāo)。iD、 iS按實(shí)際方向標(biāo)注。,與N溝道增強(qiáng)型的區(qū)別：表示溝道類(lèi)型的箭頭方向。,5.1.3 P溝道MOSFET,3)

30、工作原理 (1)柵源電壓vGS對(duì)漏極電流iD的影響,P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管的 工作原理與N溝道MOS場(chǎng)效 應(yīng)管類(lèi)似，只是所加電壓的 極性不同，導(dǎo)電的載流子不 同，電流的方向也不同。, vGS=0,不管漏源電壓 vDS 極 性如何，d、S 間總有一個(gè) PN 結(jié)反偏，沒(méi)導(dǎo)電溝道， 漏極電流iD0，截止。,5.1.3 P溝道MOSFET, VTvGS 0,(開(kāi)啟電壓VT0),產(chǎn)生向上的電場(chǎng)，排 斥柵極附近 N型襯底中的 多子電子；同時(shí)吸引襯底 中的少子空穴到達(dá)表層與,電子復(fù)合，留下不能移動(dòng) 的正離子，形成不能導(dǎo)電 的耗盡層，d、s間仍沒(méi)導(dǎo) 電溝道，漏極電流iD0， 處于截止?fàn)顟B(tài)。,耗盡層,VTvGS0

31、，工作 在截止區(qū)。,5.1.3 P溝道MOSFET, vGS VT0,vGS=VT時(shí)電場(chǎng)吸引 足夠的襯底空穴到柵極下 襯底表面，形成 P (空穴) 型薄層(反型層)，剛好連,通 d、S 極成為導(dǎo)電溝道， 在漏源電壓 vDS 作用下 產(chǎn)生漏極電流 iD 而導(dǎo)通， VT稱(chēng)為開(kāi)啟電壓。,空穴溝道,耗盡層,vGS越負(fù)，導(dǎo)電溝道 越厚，vDS 一定時(shí) iD越 大。vGS VT管子導(dǎo)通。,(開(kāi)啟電壓VT0),5.1.3 P溝道MOSFET,(2)漏源電壓vDS對(duì)漏極電流iD的影響 vDSvGS-VT,vGD = vGS-vDS VT，導(dǎo)電溝道仍連通d、S。,vDSiD;,vDSvGDd附 近電場(chǎng)導(dǎo)電溝道沿

32、S-d 方向厚度，呈楔形。,vDS、vGS、vGD均為負(fù),+vGD -,電子溝道,工作在可變電阻區(qū)。,(開(kāi)啟電壓VT0),5.1.3 P溝道MOSFET,vDS=vGS-VT,vGD =vGS-vDS = VT，d端導(dǎo)電溝道剛好消 失而夾斷，稱(chēng)為預(yù)夾斷。,+vGD -,空穴溝道,vDS、vGS、vGD均為負(fù),(開(kāi)啟電壓VT0),vGSvGD 夾斷區(qū)厚度 iD iD是受vGS控制的電流源。,5.1.3 P溝道MOSFET, vDSvGS-VT,+vGD -,vGD =vGS-vDS VT。,vDSvGD 夾斷區(qū)沿 S 極擴(kuò)展夾斷 區(qū)電阻vDS減小部分 用于克服夾斷區(qū)對(duì) iD的阻 力，iD基本不隨

33、vDS變化。,電子溝道,vDS、vGS、vGD均為負(fù),(開(kāi)啟電壓VT0),工作在恒流區(qū)。,和輸出特性各 6 條，其電 壓和電流方向也有所不同。 若按統(tǒng)一規(guī)定正方向，特性曲線(xiàn)要畫(huà)在不同的象限。為了 便于繪制，P溝道管以-vDS作為橫軸的正方向。,場(chǎng)效應(yīng)管根據(jù)導(dǎo)電溝 道(N、P溝道)，以及是絕 緣柵型 ( 分增強(qiáng)型和耗盡 型 ) 還是結(jié)型有轉(zhuǎn)移特性,5.1.3 P溝道MOSFET,4) 特性曲線(xiàn)及特性方程 (1) 輸出特性及特性方程,5.1.3 P溝道MOSFET, 輸出特性,(A)截止(夾斷)區(qū),(B)可變電阻區(qū),vDSiD 線(xiàn)性,vGSiD不多,(C)飽和(恒流、放大)區(qū),vDSiD基本不變,

34、vGSiDiD是 受vGS控制的電流源。,iD=0,vGSVT, vDS vGS-VT,vGSVT， vDSvGS-VT,vGSVT(0),vGSrdso，是受 vGS控制的可變電阻。,5.1.3 P溝道MOSFET, 特性方程,vDS較小，近似為,rdso是一個(gè)受vGS控制 的可變電阻。,斜率倒數(shù),(A) 可變電阻區(qū),VT=-2V,斜率,5.1.3 P溝道MOSFET,p ：反型層中空穴遷移率， cm2/V.S，比n小 Cox：柵極(與襯底間)氧化 層單位面積電容，F(xiàn)/cm2,：本征導(dǎo)電因 子，F(xiàn)/V.S,Kp為電導(dǎo)常數(shù)，單位：mA/V2,L ：溝道長(zhǎng)度，m W：溝道寬度，m,5.1.3 P

35、溝道MOSFET,VT=-2V,IDO,iD 基本不隨vDS變化，把預(yù)夾斷臨界條件vDS=vGS -VT代入,得：,IDO=KnV2T：vGS=2VT時(shí) 的iD。,(B) 飽和區(qū),iD 與 vDS無(wú)關(guān)，受vGS控制。,5.1.3 P溝道MOSFET,(2) 轉(zhuǎn)移特性,在飽和區(qū)iD基本不隨vDS 變化，即vDS取不同常數(shù)時(shí)的 轉(zhuǎn)移特性是一樣的( 重疊 )。,vGS溝道厚度iD,VT,vDS=常數(shù),iD 與 vDS無(wú)關(guān)，受vGS控制。,5.1.3 P溝道MOSFET,5) P溝道、N溝道增強(qiáng)型管比較,VT,VT,VT,VT,2. P溝道耗盡型MOSFET 1) 結(jié)構(gòu),5.1.3 P溝道MOSFET

36、,在制造時(shí)導(dǎo)電溝道已形 成。制造時(shí)在絕緣層中摻入 大量的金屬負(fù)離子，在源區(qū) 和漏區(qū)中間的 N 型襯底表面,耗盡的意思是柵源電壓VGS=0時(shí)，在漏源之間就形成 了溝道。只有給柵源加正電壓，才能使管子截止。,感應(yīng)出很多空穴，或在襯底 表面摻入與襯底相反類(lèi)型的 雜質(zhì)，形成 P 型溝道，將源 區(qū)和漏區(qū)連通起來(lái)。,5.1.3 P溝道MOSFET,2) 符號(hào),比較,與增強(qiáng)型的區(qū)別：表示導(dǎo)電溝道的線(xiàn)為實(shí)線(xiàn)和虛線(xiàn)。,參考方向：vGS、vDS從第一下標(biāo)指向第二下標(biāo)。iD、 iS按實(shí)際方向標(biāo)注。,3) 工作原理 (1)柵源電壓vGS對(duì)漏極電流iD的影響 vGS=0,5.1.3 P溝道MOSFET,制造時(shí)已形成 P

37、 型導(dǎo)電 溝道，所以柵源電壓vGS=0 時(shí)加上一定的漏源電壓vDS， 也會(huì)有漏極電流iD。,vGS =0時(shí)漏極電流稱(chēng)為 飽和漏極電流，用IDSS 表示， D、S表示iD流過(guò)d、S極；S 表示g、S極短路(Short)。,vGS可以是0,5.1.3 P溝道MOSFET, V(BR)GSvGS0,產(chǎn)生向上的外電場(chǎng)，增 強(qiáng)了負(fù)離子的電場(chǎng)，排斥柵 極附近 N型襯底中的多子電 子；同時(shí)吸引襯底中的少子 空穴到達(dá)表層而使 P型導(dǎo)電,溝道更寬，其電阻更小，在 一定的漏源電壓vDS下，漏 極電流iD增大。若柵源電壓 vGS越負(fù)，導(dǎo)電溝道越寬， 漏極電流iD就越大。,(最大柵源電壓V(BR)GS0),vGS可以

38、是-,5.1.3 P溝道MOSFET, 0vGS VP,產(chǎn)生向下的外電場(chǎng)，削 弱了負(fù)離子的電場(chǎng)，排斥柵 極附近 P 型導(dǎo)電溝道中的空 穴；同時(shí)吸引 N型襯底中的 多子電子到達(dá)表層而使導(dǎo)電,溝道變窄，其電阻變大，在 一定的漏源電壓vDS下，漏 極電流iD減小。若柵源電壓 vGS越正，導(dǎo)電溝道越窄， 漏極電流iD就越小。,vGS可以是+,(夾斷電壓VP0),5.1.3 P溝道MOSFET, vGSVP,產(chǎn)生向下的電場(chǎng)，排斥 柵極附近 P型導(dǎo)電溝道的空穴；同時(shí)吸引 P型襯底的電 子到表層使導(dǎo)電溝道變窄，,在一定的漏源電壓 vDS下， 漏極電流iD減小。vGS越正， 導(dǎo)電溝道越窄，iD就越小。,(夾斷

39、電壓VP0),vGS=VP時(shí)導(dǎo)電溝道剛 好消失，VP稱(chēng)為夾斷電壓。,vGS可以是+、0、-,vGS VP時(shí)導(dǎo)電溝道 被夾斷， iD=0，管子截止。,5.1.3 P溝道MOSFET,(2)漏源電壓vDS對(duì)漏極電流iD的影響 vDSvGS-VP,vGD = vGS-vDS VP，導(dǎo)電溝道仍連通d、S。,+vGD -,vDSiD;,vDSvGD d 區(qū)附近電場(chǎng)d區(qū)附近導(dǎo) 電溝道厚度。,(夾斷電壓VP0),工作在可變電阻區(qū)。,5.1.3 P溝道MOSFET, vDS=vGS-VP,+vGD -,vGD =vGS-vDS = VP，d端導(dǎo)電溝道消失而 夾斷，稱(chēng)為預(yù)夾斷。,(夾斷電壓VP0),5.1.3

40、P溝道MOSFET, vDSvGS-VP,+vGD -,vGD =vGS-vDS VP,vDSvGD 夾斷區(qū)沿 S 極擴(kuò)展夾斷 區(qū)電阻vD減小部分 用于克服夾斷區(qū)對(duì) iD的阻 力，iD基本不隨vDS變化。,vGSvGD 夾斷區(qū)厚度 iD iD是受vGS控制的電流源。,(夾斷電壓VP0),工作在恒流區(qū)。,5.1.3 P溝道MOSFET,4) 特性曲線(xiàn)及特性方程 (1) 輸出特性,截止(夾斷)區(qū),可變電阻區(qū),vDSiD 線(xiàn)性,vGSiD不多,飽和(恒流、放大)區(qū),vDSiD基本不變,vGSiDiD是受vGS控制的電流源。,iD=0,vGSVP, vDS vGS-VP,vGSVP， vDSvGS-V

41、P,vGSVP(0),vGS可+、0、-,vGSrdso，是受 vGS控制的可變電阻。,5.1.3 P溝道MOSFET,(2) 特性方程,可變電阻區(qū),vDS較小，近似為,rdso是一個(gè)受vGS控制 的可變電阻。,斜率倒數(shù),VP=4V,斜率,5.1.3 P溝道MOSFET,p ：反型層中空穴遷移率， cm2/V.S，比n小 Cox：柵極(與襯底間)氧化 層單位面積電容，F(xiàn)/cm2,：本征導(dǎo)電因 子，F(xiàn)/V.S,Kp為電導(dǎo)常數(shù)，單位：mA/V2,L ：溝道長(zhǎng)度，m W：溝道寬度，m,5.1.3 P溝道MOSFET,VP=4V,IDSS,iD 基本不隨vDS變化，把預(yù)夾斷臨界條件 vDS =vGS

42、-VP代入,得：,IDSS=KPV2P：vGS=0時(shí)的 iD，稱(chēng)為飽和漏極電流。,飽和區(qū),iD 與 vDS無(wú)關(guān)，受vGS控制。,5.1.3 P溝道MOSFET,(3) 轉(zhuǎn)移特性,在飽和區(qū)iD基本不隨vDS 變化，即vDS取不同常數(shù)時(shí)的 轉(zhuǎn)移特性是一樣的( 重疊 )。,vGS溝道厚度iD,VP,vDS=常數(shù),vGS可+、0、-,iD 與 vDS無(wú)關(guān)，受vGS控制。,5.1.3 P溝道MOSFET,5) P溝道、N溝道耗盡型管比較,VP,VP,VP,VP,5.1.3 P溝道MOSFET,6) P溝道增強(qiáng)型、耗盡型管比較,VT,VT,VP,VP,5.1.3 P溝道MOSFET, 3. 四種MOS管匯

43、總,(P237 表5.5.1),5.1.3 P溝道MOSFET,柵源電壓vGS的 極性可正、可負(fù)，漏源電 壓vDS為負(fù)極性，是P溝 道耗盡型MOSFET。,一只場(chǎng)效應(yīng)管的輸出特性如圖所示。確定該管類(lèi) 型，并求VP(或VT)、IDSS(或IDO)、V(BR)DS 。,5.1.3 P溝道MOSFET,例1,解:,VP=+3 V,V(BR)DS=-15V,IDSS=-4mA,VP,V(BR)DS,IDSS,5.1.4 溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng),理想和實(shí)際飽和區(qū)有何區(qū)別？, 1. 理想飽和區(qū)特性 2. 實(shí)際飽和區(qū)特性,5.1.4 溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng), 1. 理想飽和區(qū)特性,理想情況下，飽和區(qū) 特性曲線(xiàn)平坦，iD

44、與vDS 無(wú)關(guān)。,5.1.4 溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng),2. 實(shí)際飽和區(qū)特性,實(shí)際上飽和區(qū)的曲線(xiàn)并不平坦，而是略向上傾斜，iD 隨vDS增大略增大，這是由于vDS對(duì)溝道長(zhǎng)度的調(diào)制作用 所致。,5.1.4 溝道長(zhǎng)度調(diào)制效應(yīng),用溝道長(zhǎng)度調(diào)制參數(shù)對(duì)特性方程修正。,L：溝道長(zhǎng)度，單位為m,當(dāng)不考慮溝道調(diào)制效應(yīng)時(shí)(理想情況)，=0，曲線(xiàn)是 平坦的。,5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),MOS管有哪些參數(shù)？,參數(shù)用來(lái)表征管子的性能。,一、直流參數(shù) 1. 開(kāi)啟電壓VT(增強(qiáng)型管參數(shù)) 2. 夾斷電壓VP(耗盡型管參數(shù)) 3. 飽和漏電流IDSS(耗盡型管參數(shù)) 4. 直流輸入電阻RGS,二、交流參數(shù) 1. 輸出電阻

45、rds 2. 低頻互導(dǎo)gm,三、極限參數(shù) 1. 最大漏極電流IDM,5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),2. 最大耗散功率PDM 3. 最大漏源電壓V(BR)DS 4. 最大柵源電壓V(BR)GS,5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),一、直流參數(shù) 1. 開(kāi)啟電壓VT,VT=2V,vDS=10V,規(guī)定：vDS為某值，使iD等于一微小電流時(shí)的vGS。,NMOS管正，PMOS管負(fù),(增強(qiáng)型管參數(shù)),5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),2. 夾斷電壓VP,VP=-6V,規(guī)定：vDS為某值，使iD等于一微小電流時(shí)的vGS。,NMOS管負(fù)，PMOS管正,(耗盡型管參數(shù)),5.1.5 MOSFET的主要參數(shù)

46、,3. 飽和漏電流IDSS,IDSS,(耗盡型管參數(shù)),5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),4. 直流輸入電阻RGS,vDS=0，加一定的vGS時(shí)的柵源直流電阻。,柵極與源極、漏極、襯 底絕緣，柵極電流iG 很小， MOS管柵源直流電阻很大， 可達(dá)1091015。,這是MOS管一大優(yōu)點(diǎn)。,RGS=vGS / iG,vGS =5V,5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),二、交流參數(shù) 1. 輸出電阻rds,理想情況rds=,實(shí)際情況rds=幾十幾百k,vDS等于常數(shù)，漏極電流微變量和引起這個(gè)變化的柵 源電壓微變量之比。,5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),2. 低頻互導(dǎo)gm,反映柵源電壓對(duì)漏極電流的

47、 控制能力，表征放大能力的參數(shù)。,iD= gm vGS,一般 gm=0.幾幾mS,是轉(zhuǎn)移特性工作點(diǎn)的斜率。,Q,gm=(4.5-1)mA/4V =0.875mS,其中,5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),三、極限參數(shù) 1.最大漏極電流IDM,管子正常工作時(shí)允許 的漏極電流最大值。,2.最大耗散功率PDM,PDM= vDS iD,最高允許工作溫度時(shí) 的耗散功率。,3.最大漏源電壓V(BR)DS,是指發(fā)生雪崩擊穿， iD開(kāi)始急劇上升時(shí)的漏源 電壓vDS。,安 全 區(qū),過(guò)損耗區(qū),擊 穿 區(qū),過(guò)流區(qū),5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),4.最大柵源電壓V(BR)GS,柵源間反向電流開(kāi)始急劇增加時(shí)的vG

48、S值。,此外還有極間電容、最高工作頻率等參數(shù)。,參數(shù)表征了管子的性能，是選用管子的依據(jù)，使用時(shí) 不能超過(guò)極限參數(shù)。,部分場(chǎng)效應(yīng)管的參數(shù)見(jiàn)P210 表5.1.1。,5.1.5 MOSFET的主要參數(shù),例2,已知輸出特性，求互導(dǎo)。,gm=iD/vGS=(3-2)mA/(1-0)V=1mA/V=1mS,5.1.6 MOSFET的特點(diǎn)與命名,MOSFET有何特點(diǎn)？怎樣命名？,1. 幾點(diǎn)結(jié)論 2. MOSFET特點(diǎn) 3. 與BJT比較 4. 場(chǎng)效應(yīng)管命名,5.1.6 MOSFET的特點(diǎn)與命名,1. 幾點(diǎn)結(jié)論,1)電壓控制電流型器件 漏極電流iD受柵源電壓vGS的控制，即iD隨vGS的變 化而變化，改變柵

49、源電壓就可改變漏極電流。,2)單極型器件 工作時(shí)只有一種載流子參與導(dǎo)電，N溝道為電子、P 溝道為空穴。,3)特性和性能表達(dá) 伏安關(guān)系特性可用特性方程或輸出特性曲線(xiàn)和轉(zhuǎn)移特 性曲線(xiàn)來(lái)描述，性能可用一系列參數(shù)來(lái)表征(見(jiàn)5.1.5)。,4) 漏源電壓vDS 的極性 取決于溝道類(lèi)型：N溝道vDS0， P溝道vDS0。,iD= gm vGS,5.1.6 MOSFET的特點(diǎn)與命名,5) 柵源電壓vGS 的極性 取決于工作方式和溝道類(lèi)型：增強(qiáng)型N溝道vGS0, P溝道vGS0；耗盡型N溝道vGS= +、0、-； P溝道 vGS= - 、0、+。,6) 漏極電流iD 和源極電壓iS 的方向 取決于溝道類(lèi)型：

50、N溝道iD流入， iS流出； P溝道iD 流出， iS流入。,7) 開(kāi)啟電壓VT和夾斷電壓VP的極性 取決于工作方式和溝道類(lèi)型：增強(qiáng)型N溝道VT0， P溝道VT0。耗盡型N溝道VP0，P溝道VP0。,8) 截止和導(dǎo)通條件 取決于溝道類(lèi)型：N溝道增強(qiáng)型vGSVT截止, vGS,5.1.6 MOSFET的特點(diǎn)與命名,VT導(dǎo)通(可變電阻區(qū)或飽和區(qū)，下同)；耗盡型vGS VP截止， vGSVP導(dǎo)通。P溝道增強(qiáng)型vGSVT截止， vGSVT導(dǎo)通；耗盡型vGSVP截止，vGSVP導(dǎo)通。,9)可變電阻區(qū)和飽和區(qū)的條件 取決于溝道類(lèi)型。預(yù)夾斷處是可變電阻區(qū)和飽和區(qū)的 分界點(diǎn)，增強(qiáng)型vDS=vGS-VT，耗盡型vDS=vGS-VP。,N溝道增強(qiáng)型vGSVT、vDSvGS-VT在可變電阻 區(qū)， vGSVT、 vDSvGS-VT在飽和區(qū)。 N溝道耗盡型vGSVP、 vDSvGS-VP在可變電阻 區(qū)， vGSVP、 vDSvGS-VP在飽和區(qū)。,P溝道增強(qiáng)型vGSVT、vDSvGS-VT在可變電阻 區(qū)， vGSVT、 vDSvGS-VT在飽和區(qū)。,5.1.6 MOSFET的特點(diǎn)與命名,P溝道耗盡型vGSVP、vDSvGS-VP在可變電阻 區(qū)， vGSVP、 vDSvGS-VP在飽和