項(xiàng)目中最常用的為增強(qiáng)型mos管，可分為N溝道和P溝道兩種，n溝道MOS管由p型襯底和兩個(gè)高濃度n擴(kuò)散區(qū)構(gòu)成，該管導(dǎo)通時(shí)在兩個(gè)高濃度n擴(kuò)散區(qū)間形成n型導(dǎo)電溝道，由于N溝道m(xù)os管其導(dǎo)通電阻小，且容易制造所以項(xiàng)目中大部分用到的是NMOS。
 

　　

　　N溝道增強(qiáng)型MOS管的工作原理　　

　　（1）VGS對ID及溝道的控制作用　　

　　① VGS=0 的情況　　

　　增強(qiáng)型MOS管的漏極d和源極s之間有兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。當(dāng)柵——源電壓VGS=0時(shí)，即使加上漏——源電壓VDS，而且不論VDS的極性如何，總有一個(gè)PN結(jié)處于反偏狀態(tài)，漏——源極間沒有導(dǎo)電溝道，所以這時(shí)漏極電流ID≈0。

　　

　　② VGS>0 的情況　　

　　若VGS＞0，則柵極和襯底之間的SiO2絕緣層中便產(chǎn)生一個(gè)電場。電場方向垂直于半導(dǎo)體表面的由柵極指向襯底的電場。這個(gè)電場能排斥空穴而吸引電子。　　

　　排斥空穴：使柵極附近的P型襯底中的空穴被排斥，剩下不能移動(dòng)的受主離子(負(fù)離子)，形成耗盡層。吸引電子：將 P型襯底中的電子（少子）被吸引到襯底表面。

　　

　　（2）導(dǎo)電溝道的形成　　

　　當(dāng)VGS數(shù)值較小，吸引電子的能力不強(qiáng)時(shí)，漏——源極之間仍無導(dǎo)電溝道出現(xiàn)，如圖1(b)所示。VGS增加時(shí)，吸引到P襯底表面層的電子就增多，當(dāng)VGS達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，這些電子在柵極附近的P襯底表面便形成一個(gè)N型薄層，且與兩個(gè)N+區(qū)相連通，在漏——源極間形成N型導(dǎo)電溝道，其導(dǎo)電類型與P襯底相反，故又稱為反型層。VGS越大，作用于半導(dǎo)體表面的電場就越強(qiáng)，吸引到P襯底表面的電子就越多，導(dǎo)電溝道越厚，溝道電阻越小。　　

　　開始形成溝道時(shí)的柵——源極電壓稱為開啟電壓，用VT表示。　　

　　N溝道MOS管在VGS＜VT時(shí)，不能形成導(dǎo)電溝道，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。只有當(dāng)VGS≥VT時(shí)，才有溝道形成。這種必須在VGS≥VT時(shí)才能形成導(dǎo)電溝道的MOS管稱為增強(qiáng)型MOS管。溝道形成以后，在漏——源極間加上正向電壓VDS，就有漏極電流產(chǎn)生。

　　

　　（3）VDS對ID的影響　　

　　當(dāng)VGS>VT且為一確定值時(shí)，漏——源電壓VDS對導(dǎo)電溝道及電流ID的影響與結(jié)型場效應(yīng)管相似。　　

　　漏極電流ID沿溝道產(chǎn)生的電壓降使溝道內(nèi)各點(diǎn)與柵極間的電壓不再相等，靠近源極一端的電壓最大，這里溝道最厚，而漏極一端電壓最小，其值為VGD=VGS－VDS，因而這里溝道最薄。但當(dāng)VDS較小（VDS<VGS–VT）時(shí)，它對溝道的影響不大，這時(shí)只要VGS一定，溝道電阻幾乎也是一定的，所以ID隨VDS近似呈線性變化。　　

　　隨著VDS的增大，靠近漏極的溝道越來越薄，當(dāng)VDS增加到使VGD=VGS－VDS=VT(或VDS=VGS－VT)時(shí)，溝道在漏極一端出現(xiàn)預(yù)夾斷。再繼續(xù)增大VDS，夾斷點(diǎn)將向源極方向移動(dòng)。由于VDS的增加部分幾乎全部降落在夾斷區(qū)，故ID幾乎不隨VDS增大而增加，管子進(jìn)入飽和區(qū)，ID幾乎僅由VGS決定。

　　

　　N溝道m(xù)os管是利用VGS來控制“感應(yīng)電荷”的多少，以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況，然后達(dá)到控制漏極電流的目的。在制造管子時(shí)，通過工藝使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子，故在交界面的另一側(cè)能感應(yīng)出較多的負(fù)電荷，這些負(fù)電荷把高滲雜質(zhì)的N區(qū)接通，形成了導(dǎo)電溝道，即使在VGS=0時(shí)也有較大的漏極電流ID。當(dāng)柵極電壓改變時(shí)，溝道內(nèi)被感應(yīng)的電荷量也改變，導(dǎo)電溝道的寬窄也隨之而變，因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。

　　

　　n溝道m(xù)os管最顯著的特性是開關(guān)特性好，所以被廣泛應(yīng)用在需要電子開關(guān)的電路中，常見的如工業(yè)領(lǐng)域：步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、電鉆工具、工業(yè)開關(guān)電源；新能源領(lǐng)域：光伏逆變、充電樁、無人機(jī)；交通運(yùn)輸領(lǐng)域：車載逆變器、汽車HID安定器、電動(dòng)自行車；綠色照明領(lǐng)域：CCFL節(jié)能燈、LED照明電源、金鹵燈鎮(zhèn)流器等，更多N溝道m(xù)os管相關(guān)選型及手冊請向驪微電子申請。>>