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    P溝道場效應(yīng)管的特點和工作原理
  • P溝道場效應(yīng)管的特點和工作原理
  •   發(fā)布日期: 2021-08-26  瀏覽次數(shù): 6,317

     P溝道為空穴流,N溝道為電子流,所以場效應(yīng)三極管也稱為單極性三極管。FET乃是利用輸入電壓(Vgs)來控制輸出電流(Id)的大小。所以場效應(yīng)三極管是屬于電壓控制元件。它有兩種類型,一是結(jié)型(接面型場效應(yīng)管)(JFET),一是金氧半場效應(yīng)三極管,簡稱MOSFET,MOSFET又可分為增強型與耗盡型兩種。

    N溝道,P溝道結(jié)型場效應(yīng)管的D、S是由N(或P)中間是柵極夾持的通道,這個通道大小是受電壓控制的,當然就有電流隨柵極電壓變化而變??梢钥闯蓶艠O是控制電流閥門。

    增強型是指:當VGS=0時管子是呈截止狀態(tài),加上正確的VGS后,多數(shù)載流子被吸引到柵極,從而“增強”了該區(qū)域的載流子,形成導電溝道。耗盡型則是指,當VGS=0時即形成溝道,加上正確的VGS時,能使多數(shù)載流子流出溝道,因而“耗盡”了載流子,使管子轉(zhuǎn)向截止。柵極電壓高低決定電場的變化,進而影響載流子的多少,引起通過S、D電流變化。

    P溝道MOS晶體管的空穴遷移率低,因而在MOS晶體管的幾何尺寸和工作電壓絕對值相等的情況下,PMOS晶體管的跨導小于N溝道MOS晶體管。

    此外,P溝道MOS晶體管閾值電壓的絕對值普通偏高,央求有較高的工作電壓。

    p溝道m(xù)os管工作原理

    正常工作時,P溝道增強型MOS管的襯底必需與源極相連,而漏心極的電壓Vds應(yīng)為負值,以保證兩個P區(qū)與襯底之間的PN結(jié)均為反偏,同時為了在襯底頂表面左近構(gòu)成導電溝道,柵極對源極的電壓Vgs也應(yīng)為負。

    1、Vds≠O的情況導電溝道構(gòu)成后,DS間加負向電壓時,那么在源極與漏極之間將有漏極電流Id流通,而且Id隨Vds而增加。

    Id沿溝道產(chǎn)生的壓降使溝道上各點與柵極間的電壓不再相等,該電壓削弱了柵極中負電荷電場的作用,使溝道從漏極到源極逐漸變窄。當Vds增大到使Vgd=Vgs(TH),溝道在漏極左近呈現(xiàn)預夾斷。

    2、Vds=0時,在柵源之間加負電壓Vgs,由于絕緣層的存在,故沒有電流,但是金屬柵極被補充電而聚集負電荷,N型半導體中的多子電子被負電荷排斥向體內(nèi)運動,表面留下帶正電的離子,構(gòu)成耗盡層,隨著G、S間負電壓的增加,耗盡層加寬。

    當Vgs增大到一定值時,襯底中的空穴(少子)被柵極中的負電荷吸收到表面,在耗盡層和絕緣層之間構(gòu)成一個P型薄層,稱反型層。

    這個反型層就構(gòu)成漏源之間的導電溝道,這時的Vgs稱為開啟電壓Vgs(th),Vgs到Vgs(th)后再增加,襯底表面感應(yīng)的空穴越多,反型層加寬,而耗盡層的寬度卻不再變化,這樣可以用Vgs的大小控制導電溝道的寬度。

    PMOS的Vgs小于一定的值就會導通,適合用于源極接VCC時的情況(高端驅(qū)動)。需要注意的是,Vgs指的是柵極G與源極S的電壓,即柵極低于電源一定電壓就導通,并非相對于地的電壓。

    但是因為PMOS導通內(nèi)阻比較大,所以只適用低功率的情況。不過,大功率仍然使用N溝道MOS管。


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