MOS 管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管)是一种常见的半导体器件,凭借其输入阻抗高、功耗低、开关速度快等特点,被广泛应用于电子电路中,如放大、开关、稳压等场景。以下从结构、工作原理、分类、参数、应用等方面进行详细介绍:
一、基本结构
MOS 管的核心结构由栅极(G)、源极(S)、漏极(D) 以及中间的氧化层和半导体衬底组成,具体结构如下:
- 衬底(Substrate):通常是一块掺杂的半导体材料(如硅),分为 N 型衬底和 P 型衬底,是载流子(电子或空穴)运动的基础。
- 源极(S) 和漏极(D):均与衬底形成欧姆接触,是载流子的输入端和输出端。源极和漏极在结构上对称,实际功能由电压决定。
- 栅极(G):由金属或多晶硅制成,与衬底之间被一层极薄的氧化层(通常是 SiO₂)隔离,因此栅极与其他电极之间几乎没有电流(输入阻抗极高)。
- 氧化层(Oxide Layer):作为绝缘层,厚度通常在几纳米到几十纳米,其绝缘性直接影响 MOS 管的性能(如阈值电压、击穿电压)。
二、工作原理
MOS 管是电压控制型器件,通过栅极与源极之间的电压(VGS)控制源极与漏极之间的电流(ID),核心是利用电场改变衬底表面的载流子浓度,形成导电沟道。
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MOS管的全面介绍与应用
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