溝道增強(qiáng)型MOSFET場效應(yīng)管的工作原理：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之間有兩個背靠背的PN結(jié)。當(dāng)柵——源電壓vGS=0時，即使加上漏——源電壓vDS，而且不論vDS的極性如何，總有一個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。場效應(yīng)管的主要作用是在電路中放大或開關(guān)信號，用于控制電流或電壓。南京場效應(yīng)管廠家精選

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，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，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，這些電子在柵極附近的P襯底表面便形成一個N型薄層，且與兩個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，如圖1(c)所示。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。南京場效應(yīng)管廠家精選在使用場效應(yīng)管時，需要注意避免靜電放電，以免損壞器件。

以N溝道為例，它是在P型硅襯底上制成兩個高摻雜濃度的源擴(kuò)散區(qū)N+和漏擴(kuò)散區(qū)N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內(nèi)部連通，二者總保持等電位。當(dāng)漏接電源正極，源極接電源負(fù)極并使VGS=0時，溝道電流（即漏極電流）ID=0。隨著VGS逐漸升高，受柵極正電壓的吸引，在兩個擴(kuò)散區(qū)之間就感應(yīng)出帶負(fù)電的少數(shù)載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當(dāng)VGS大于管子的開啟電壓VTN（一般約為+2V）時，N溝道管開始導(dǎo)通，形成漏極電流ID。場效應(yīng)晶體管于1925年由Julius Edgar Lilienfeld和于1934年由Oskar Heil分別發(fā)明，但是實用的器件一直到1952年才被制造出來（結(jié)型場效應(yīng)管，Junction-FET，JFET）。1960年Dawan Kahng發(fā)明了金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-effect transistor, MOSFET），從而大部分代替了JFET，對電子行業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義。

開始形成溝道時的柵——源極電壓稱為開啟電壓，用VT表示。上面討論的N溝道MOS管在vGS＜VT時，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，才有溝道形成。這種必須在vGS≥VT時才能形成導(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。vDS對iD的影響：當(dāng)vGS>VT且為一確定值時，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。P溝道耗盡型MOSFET：P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET完全相同，只不過導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。這如同雙極型三極管有NPN型和PNP型一樣。場效應(yīng)管是一種半導(dǎo)體器件，用于放大或開關(guān)電路中的信號。

場效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor縮寫(FET)）簡稱場效應(yīng)管。主要有兩種類型：結(jié)型場效應(yīng)管（junction FET—JFET)和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（metal-oxide semiconductor FET，簡稱MOS-FET）。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高（107～1015Ω）、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。在設(shè)計電路時，合理選擇場效應(yīng)管的型號和工作參數(shù)，以滿足電路要求。南京場效應(yīng)管廠家精選

場效應(yīng)管的電阻特性取決于柵極電壓，可實現(xiàn)精確控制。南京場效應(yīng)管廠家精選

計算導(dǎo)通損耗。MOSFET器件的功率耗損可由Iload2×RDS(ON)計算，由于導(dǎo)通電阻隨溫度變化，因此功率耗損也會隨之按比例變化。對便攜 式設(shè)計來說，采用較低的電壓比較容易(較為普遍)，而對于工業(yè)設(shè)計，可采用較高的電壓。注意RDS(ON)電阻會隨著電流輕微上升。關(guān)于RDS(ON)電 阻的各種電氣參數(shù)變化可在制造商提供的技術(shù)資料表中查到。計算系統(tǒng)的散熱要求。設(shè)計人員必須考慮兩種不同的情況，即較壞情況和真實情況。建議采用針對較壞情況的計算結(jié)果，因為這個結(jié)果提供更大的安全余量，能 確保系統(tǒng)不會失效。在MOSFET的資料表上還有一些需要注意的測量數(shù)據(jù)；比如封裝器件的半導(dǎo)體結(jié)與環(huán)境之間的熱阻，以及較大的結(jié)溫。開關(guān)損耗其實也是一個很重要的指標(biāo)。從下圖可以看到，導(dǎo)通瞬間的電壓電流乘積相當(dāng)大。一定程度上決定了器件的開關(guān)性能。不過，如果系統(tǒng)對開關(guān)性能要求比較高，可以選擇柵極電荷QG比較小的功率MOSFET。南京場效應(yīng)管廠家精選