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  • 耗盡型和增強型MOS管的區(qū)別詳解
    • 發(fā)布時間:2020-05-16 16:42:22
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    耗盡型和增強型MOS管的區(qū)別詳解
    耗盡型與增強型MOS管的區(qū)別主要在于耗盡型MOS管在G端(Gate)不加電壓時有導電溝道存在,而增強型MOS管只有在開啟后,才會出現(xiàn)導電溝道;兩者的控制方式也不一樣,耗盡型MOS管的VGS(柵極電壓)可以用正、零、負電壓控制導通,而增強型MOS管必須使得VGS>VGS(th)(柵極閾值電壓)才行。
    耗盡型與增強型MOS管簡述
    場效應管分為結型場效應管(JFET)和絕緣柵場效應管(MOS管)兩大類。
    按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種;按導電方式:耗盡型與增強型,結型場效應管均為耗盡型,絕緣柵型場效應管既有耗盡型的,也有增強型的。
    場效應晶體管可分為結場效應晶體管和MOS場效應晶體管,而MOS場效應晶體管又分為N溝耗盡型和增強型;P溝耗盡型和增強型四大類。
    絕緣柵場效應管是由金屬、氧化物和半導體所組成,所以又稱為金屬—氧化物—半導體場效應管,簡稱MOS場效應管。
    耗盡型和增強型MOS管
    絕緣柵型場效應管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應管為例)它是利用UGS來控制“感應電荷”的多少,以改變由這些“感應電荷”形成的導電溝道的狀況,然后達到控制漏極電流的目的。在制造管子時,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能感應出較多的負電荷,這些負電荷把高滲雜質的N區(qū)接通,形成了導電溝道,即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當柵極電壓改變時,溝道內被感應的電荷量也改變,導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。
    場效應管的工作方式有兩種:所謂的增強還是耗盡,主要是指MOS管內的反型層。如果在不通電情況下,反型層不存在,電壓加到一定程度后,反型層才出現(xiàn),(當柵壓為零,漏極電流也為零,必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流的)這個就是增強。相反,如果反型層一開始就存在,隨著電壓強弱,反型層會出現(xiàn)增加或者衰減,(當柵壓為零時有較大漏極電流的)這個就是耗盡。
    耗盡型與增強型MOS管的區(qū)別詳解
    耗盡型與增強型的主要區(qū)別在于耗盡型MOS管在G端(Gate)不加電壓時有導電溝道存在,而增強型MOS管只有在開啟后,才會出現(xiàn)導電溝道;兩者的控制方式也不一樣,耗盡型MOS管的VGS(柵極電壓)可以用正、零、負電壓控制導通,而增強型MOS管必須使得VGS>VGS(th)(柵極閾值電壓)才行。
    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管時摻入負離子),當VGS=0時,這些正離子產(chǎn)生的電場能在P型襯底中感應出足夠的電子,形成N型導電溝道;當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。
    這些特性使得耗盡型MOS管在實際應用中,當設備開機時可能會誤觸發(fā)MOS管,導致整機失效;不易被控制,使得其應用極少。
    因此,日常我們看到的NMOS、PMOS多為增強型MOS管;其中,PMOS可以很方便地用作高端驅動。不過PMOS由于存在導通電阻大、價格貴、替換種類少等問題,在高端驅動中,通常還是使用NMOS替代,這也是市面上無論是應用還是產(chǎn)品種類,增強型NMOS管最為常見的重要原因,尤其在開關電源和馬達驅動的應用中,一般都用NMOS管。
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