场效应管MOS管半导体结构

场效应管MOS管是半导体电子元器件，原始材料+掺杂半导体形成的P，N型物质，如下图所示：

 

半导体工艺→ MOS管的制作过程，如下图所示：

MOS管立体结构

 

 

MOS管符号表达

 

 

 

场效应管MOS管工作原理

以增强型 MOS 管

PN结2个背靠背，利用电场在栅极形成载流子沟道来连接D与S间；

 

启动电压不足：

N区—衬底P间载流子自然复合形成中性耗尽区，栅极得正向电压，P区少子在电场作用下聚集到栅极氧化硅下，形成电子多子区域，即称之为反型层(在P型衬底区形成N型沟道区)，此时D—S导通。

 

 

 

MOS管开启模拟电路图

 

电流Id电流Id，开启电压=1.65V

 

 

场效应管MOS管如何开启

 

 

 Vgs > Vth，Vds

Vgs=常数，Vds升高，Id近似线性升高，电阻特性

Vds=常数，Vgs升高，Id近似线性升高，压控电阻特性。

即曲线左边

 

Vds控制MOS管沟道

Vgs > Vth，Vds

Vds > Vgs-Vth

D与S间电场开始导致右侧沟道变窄，电阻增大，电流Id增加缓慢，

Vds不断增加到一定值后，即右沟道被夹断；

 

 

 

4. S间电压分布在靠近D端夹断耗尽区， 夹断区增大是沟道宽度W减小致电阻增大抵消了Vds对Id正向作用,致电流Id不随Vds增加而变化。

D端载流子在强电场作用下扫过耗尽区达到S端。

 

 

MOS 管的恒流区即饱和区或放大区，沟道调制效应沟道长度L变化，曲线上翘。

 

 

 

为什么会击穿

Vgs 过大导致

1.栅极薄氧化层被击穿损坏。

2.D和衬底间反向PN结雪崩击穿，大电流直接流入衬底。