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MOS管耗盡型和增強(qiáng)型是什么意思?

發(fā)布人:深圳半導(dǎo)體 時間:2022-10-21 來源:工程師 發(fā)布文章

昨天我們了解的MOS管(場效應(yīng)管)的結(jié)構(gòu)組成,以及各結(jié)構(gòu)名字的功能運(yùn)用,今天金譽(yù)半導(dǎo)體再帶大家深入的了解一下MOS管的種類以及相關(guān)基礎(chǔ)知識。

首先,MOS管結(jié)型、絕緣柵型兩大類。結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)因有兩個PN結(jié)而得名,絕緣柵型場效應(yīng)管(JGFET)則因柵極與其它電極完全絕緣而得名。但按導(dǎo)電方式來劃分,場效應(yīng)管又可分成耗盡型與增強(qiáng)型,見下圖:

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而它倆的不同之處在于:結(jié)型場效應(yīng)管均為耗盡型,絕緣柵型場效應(yīng)管既有耗盡型的,也有增強(qiáng)型的。那什么是增強(qiáng)型,什么是耗盡型?

耗盡型:即在0柵偏壓時就能夠?qū)щ姷钠骷?/span>,就是說耗盡型MOS管在G端( Gate )不加電壓時就有導(dǎo)電溝道存在。

增強(qiáng)型:即在0柵偏壓時是不導(dǎo)電的器件,只有當(dāng)柵極電壓的大于其閾值電壓時才能出現(xiàn)導(dǎo)電溝道的場效應(yīng)晶體管,也就是說增強(qiáng)型MOS管只有在開啟后,才會出現(xiàn)導(dǎo)電溝道。

因此可以看出,它們的工作原理不同的:

耗盡型:當(dāng)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。即:耗盡型MOS管的VGS (柵極電壓)可以用正、零負(fù)電壓控制導(dǎo)通。

增強(qiáng)型:當(dāng)VGS=0時管子是呈截止?fàn)顟B(tài),加上正確的VGS后,多數(shù)載流子被吸引到柵極,從而“增強(qiáng)”了該區(qū)域的載流子,形成導(dǎo)電溝道。即:增強(qiáng)型MOS管必須使得VGS>VGS (th) (柵極閾值電壓)能導(dǎo)通。

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另外,增強(qiáng)型和耗盡型MOS管在結(jié)構(gòu)上也是不同的

耗盡型:場效應(yīng)管的源極和漏極在結(jié)構(gòu)上是對稱的,可以互換使用,耗盡型MOS管的柵——源電壓可正可負(fù)。因此,使用場效應(yīng)管比晶體管靈活。

增強(qiáng)型:增強(qiáng)型的原始溝道較窄、摻雜濃度較低,使得在柵電壓為0時溝道即被夾斷,只有加上正柵偏壓 (必須小于0.5V) 時才產(chǎn)生溝道而導(dǎo)電;輸出伏安特性仍然為飽和特性。

在實際運(yùn)用中,由于耗盡型N溝道MOS管在SiO2絕緣層中摻有大量的Na+或K+正離子(制造P溝道耗盡型MOS管時摻入負(fù)離子),當(dāng)VGS=0時,這些正離子產(chǎn)生的電場能在P型襯底中感應(yīng)出足夠的電子,形成N型導(dǎo)電溝道;當(dāng)VGS>0時,將產(chǎn)生較大的ID (漏極電流);如果使VGS<0,則它將削弱正離子所形成的電場,使N溝道變窄,從而使ID減小。

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  這些特性使得耗盡型MOS管在實際應(yīng)用中,當(dāng)設(shè)備開機(jī)時可能會誤觸發(fā)MOS管,導(dǎo)致整機(jī)失效,因此在驅(qū)動中,通常使用的是NMOS,這也是市面上無論是應(yīng)用還是產(chǎn)品種類,增強(qiáng)型NMOS管最為常見的原因,尤其在開關(guān)電源和馬達(dá)驅(qū)動的應(yīng)用中,一般都用NMOS管。


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