绝缘栅型场效应管原理

2025-02-23 21:24:08

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回答1：

绝缘栅场效应管的种类较多，有PMOS、NMOS和VMOS功率管等，但目前应用最多的是MOS管。MOS绝缘栅场效应管也即金属一氧化物一半导体场效应管，通常用MOS表示，简称作MOS管。它具有比结型场效应管更高的输入阻抗（可达1012Ω以上），并且制造工艺比较简单，使用灵活方便，非常有利于高度集成化。

工作原理：

图2中衬底为P型半导体，在它的上面是一层SiO2薄膜、在SiO2薄膜上盖一层金属铝，如果在金属铝层和半导体之间加电压UGS，则金属铝与半导体之间产生一个垂直于半导体表面的电场，在这一电场作用下，P型硅表面的多数载流子-空穴受到排斥，使硅片表面产生一层缺乏载流子的薄层。同时在电场作用下，P型半导体中的少数载流子-电子被吸引到半导体的表面，并被空穴所俘获而形成负离子，组成不可移动的空间电荷层（称耗尽层又叫受主离子层）。UGS愈大，电场排斥硅表面层中的空穴愈多，则耗尽层愈宽，且UGS愈大，电场愈强；当UGS 增大到某一栅源电压值VT（叫临界电压或开启电压）时，则电场在排斥半导体表面层的多数载流子-空穴形成耗尽层之后，就会吸引少数载流子-电子，继而在表面层内形成电子的积累，从而使原来为空穴占多数的P型半导体表面形成了N型薄层。由于与P型衬底的导电类型相反，故称为反型层。在反型层下才是负离子组成的耗尽层。这一N型电子层，把原来被PN结高阻层隔开的源区和漏区连接起来，形成导电沟道。

主要参数：

Idss—饱和漏源电流。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，栅极电压UGS=0时的漏源电流。

Up—夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，使漏源间刚截止时的栅极电压。

Ut—开启电压。是指增强型绝缘栅场效管中，使漏源间刚导通时的栅极电压。

gM—跨导。是表示栅源电压UGS—对漏极电流ID的控制能力，即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值。gM是衡量场效应管放大能力的重要参数。

BVDS—漏源击穿电压。是指栅源电压UGS一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。这是一项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于BVDS.

PDSM—最大耗散功率。是一项极限参数，是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。使用时，场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量。

IDSM—最大漏源电流。是一项极限参数，是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过IDSM。

回答2：

只能说这个问题不应该问出来。电场是可以穿越任何介质的，而跟绝缘体还是导体无关。除非该处有电场屏蔽，譬如说一个铁盒子的内部或者铁丝笼的内部。譬如说，很多电容的两极之间就是绝缘体。譬如说你在两块平行的铁板上分别施加不同的电压，那两个铁板之间的空间（空气或真空都是绝缘体）就会有电场存在。你是把电场跟电流搞混了，不能通过绝缘体的是电流，而跟电场没有关系。

回答3：

当栅源之间的电压UCs =0时，不论漏源极之间加什么电压，由于存在“背对背”连接的二极管，因此这时总有一个PN结处于反偏，所以漏极电流，D—0，即处于截止状态。当UCs >0时，同时衬底与源极短接，则在栅极金属板与半导体之间的绝缘层产生一个垂直电场，这个电场将吸引衬底和两个N+区的电子越大，吸引的自由电子越多，表面层空穴数越少，当UCs超过某一临界值坼（称为开启电压），将最终使表面从层的电子数多于空穴数，使衬底表面由原来的P型转为N+型，且与两个区连通，形成漏区和源区间的导电沟道（N沟道）。此时，如果在漏极和源极之间加正向电压( UDS >0)，就会有电流经沟道到达源极，形成漏极电流，D。MOS管处于导通状态时，UCs越大，导电沟道越宽，沟道电阻越小D越大，这就是增强型MOSFET Ucs控制。的基本原理。

回答4：

回答5：

看不懂（＃－.－）

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