2022-2023学年高二物理竞赛课件：绝缘栅场效应管（MOSFET）

绝缘栅场效应管（MOSFET） 绝缘栅场效应管（MOSFET） JFET输入电阻约106 ～109 。 而绝缘栅FET输入电阻可高达1015 。 一、N沟道增强型绝缘栅场效应管 1. 结构符号 17. c. 在饱和区内，VP  vGS  0时，iD和vGS的关系是： IDSS：饱和漏电流 13. 4. 主要参数  夹断电压VP vGS = 0时，即预夹断点处 vDS = VP 测试时，令vDS =10V。iD=50A。此时的vGS =VP  饱和漏电流 IDSS vGS = 0时，vDS = 10V时的iD。 14.  跨导gm 是衡量vGS对iD控制作用的参数，也是表征管子放大能力的参数，其值约在0.1ms～10ms内。 转移特性曲线工作点上之斜率。 估算 gm： vGS为Q点的直流值 15.  输出电阻 rd 其值很大，几十～几百K。 16.  g和s、d 均无电的接触，  叫绝缘栅；  箭头方向由P（衬底）指向N（沟道）；  虚线表明vGS = 0，沟道不存在。 s g d 衬底引线 源极 栅极 漏极 二氧化硅 铝 N+ N+ P型硅衬底 (a) d g s 衬底 (b) 图4－8 18. 2. 工作原理 s g d 二氧化硅 铝 N+ N+ P 图4－9 (a) VDD  vGS=0，即使加vDS，  无沟道， iD=0， VDS d s 衬底 总有一个PN结反偏； 此时若s与衬底连，则D与衬底间PN结亦是反偏。 见图(a) 19. vGS>0，排斥空穴，吸引电子到半导体表面 vGS到vGS>VT，半导体表面形成N导电沟道，将源区和漏区连起来。 VT：开启电压  s g d N+ N+ P VDD VGG N型(感生)沟道 图4－9 (b) 见图(b) 20. s g d N+ N+ P VDD VGG N型(感生)沟道 图 4－9 (c) iD迅速增大 加上VDS vGS>VT vDS=0 iD=0 vDS iD 沟道成楔形 （vGS –vDS >VT）见图(c) vDS 靠d端被夹断 （vGS –vDS =VT） vDS 夹断区iD饱和 （vGS –vDS <VT）见图(d) 21. s g d N+ N+ P VDD VGG 图4－9 (d) iD饱和 夹断区 22.  vDS并不能控制iD。 要增大iD，须增大vGS，使沟道加宽； 要减小iD，须减小vGS，使沟道变窄； 这体现了vGS对iD的控制。 23. $