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什么是MOS晶体管?MOS晶体管工作原理和VI特性详解

来源:华强电子网 作者:NV 浏览:2322

标签: 晶体管 mos晶体管

摘要: MOS管是电子电路中常用的功率半导体器件,输入阻抗高、噪声低、热稳定性好,被公认为理想的开关操作,那么什么是MOS晶体管?顺便一起了解一下MOS晶体管工作原理和VI特性。

MOS管是电子电路中常用的功率半导体器件,输入阻抗高、噪声低、热稳定性好,被公认为理想的开关操作,那么什么是MOS晶体管?顺便一起了解一下MOS晶体管工作原理和VI特性。


什么是MOS晶体管?


MOS管是一种电压驱动型的器件,多被用作电子开关,用在控制控制回路中控制负载的通断,也可以当作可控整流来实现交流变直流,还具有防反接开关和电平转换的作用。MOS晶体管芯片充当晶体管及其导线的可靠电流和电容器


1.jpg

反转,饱和和耗尽区域中的MOS结构


在下图中,我们可以看到一些常用的MOS晶体管的常规示意图。


2.jpg

MOS晶体管的常规示意图


我们通常使用不同的端子符号,即当需要显示主体以及基板或井连接时的图形。


MOS晶体管的工作原理


作为多数载流子器件,MOS 晶体管在其源极和漏极之间承载电流。 该晶体管通过施加到相应 MOS 栅极的常规电压进行调节。 在 n-MOS 晶体管中,电子充当多数载流子,而在 p-MOS 类型中,空穴充当多数载流子。 使用隔离 MOS 结构检查 MOS 晶体管,包括栅极和主体,以了解其特性或行为。


这对于携带电流进行充电非常有用。 这是公认的大门。 刚开始制造的晶体管使用金属栅极。 随着时间的增长,晶体管的栅极被改变,多晶硅正在被使用。 MOS的中间中间层由通常被称为栅极氧化物的氧化硅绝缘薄膜制成。 较低层的层掺杂有硅树脂。


如果我们应用一个 负电压 在栅极中,栅极上产生负电荷。 在栅极之外,随着迁移率载流子带正能量,空穴被吸引到该区域。 这称为累积模式。


MOS晶体管的VI特性


MOS晶体管的VI特性具有三个工作区域:

1、XNUMXD截止或低于阈值的区域。

2、线性区域。

3、饱和区域。


n-MOS晶体管中的沟道长度较长,并且源极至漏极之间的电场较低。 通常将渠道标识为“长渠道”,同时以数字表示。


长通道模型表示流过截止晶体管的电流。 它非常低或为0。门极吸引载流子在其OFF状态下建立通道(Vgs> Vt)。 在源极至漏极区域,电子保持均匀速度流动。


负责人 电容器 板由 – Q = CV 给出。


因此,通道Q中的渠道:Q渠道 = C.g(Vgc - V.t)


3.jpg

上图显示了 IV 晶体管的特性


在特定曲线图中,对于低于V的栅极电压,流过的电流为“ 0”t。 当栅极电压随V线性增加时,电流增加ds 小Vds。 作为Vds 接近饱和点V卫星 V =GT,电流下降,最终证明是独立的。


pMOS晶体管的行为与n-MOS晶体管相反,因此此处所有电压和电流均为负值。此处电流从源极流向漏极,硅中空穴的流动性通常低于电子的流动性。


 因此,与相同尺寸和特征的n-MOS晶体管相比,p-MOS晶体管产生的电流更少。 在这里μn 和μp =分别表示n-MOS和p-MOS晶体管中电子和空穴的迁移率。 迁移率μn /微p 位于2-3之间。 p-MOS晶体管具有与nMOS相同的几何形状。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67