什么是絕緣柵場(chǎng)效應管？超詳細圖文-KIA MOS管

絕緣柵場(chǎng)效應管（MOSFET）

絕緣柵場(chǎng)效應管（MOSFET），我們又稱(chēng)為MOS管。

絕緣柵場(chǎng)效應管的種類(lèi)較多，有PMOS、NMOS和VMOS功率管等，但應用最多的是MOS管。MOS絕緣柵場(chǎng)效應管也即金屬一氧化物一半導體場(chǎng)效應管，通常用MOS表示，簡(jiǎn)稱(chēng)作MOS管。

它具有比結型場(chǎng)效應管更高的輸入阻抗（可達1012Ω以上），并且制造工藝比較簡(jiǎn)單，使用靈活方便，非常有利于高度集成化。

這種MOS管和結型場(chǎng)效應管有類(lèi)似的地方，那就是它也有兩種類(lèi)型，一種是N溝道的MOS管，另一種是P溝道的MOS管，按電極數來(lái)分也有柵極G、漏極D和源極S三個(gè)電極。

對比結型場(chǎng)效應管JFET來(lái)說(shuō)，絕緣柵場(chǎng)效應管（MOSFET）是利用半導體表面的電場(chǎng)效應來(lái)工作的，從這個(gè)方面講我們也可以叫它“表面場(chǎng)效應管”。

我們從它的內部結構可以知道，MOS管的柵極G是處于絕緣狀態(tài)的，因此MOS的等效輸入電阻會(huì )更高，要比結型場(chǎng)效應管高出上百萬(wàn)歐姆的電阻，其結構如下圖所示。

不管是N溝道的還是P溝道的絕緣柵場(chǎng)效應管都可分為耗盡型和增強型兩種，我們所說(shuō)的耗盡型是指當場(chǎng)效應管的柵極電壓是零的時(shí)候，即Ugs=0V，這時(shí)候漏極電流Id是不等于零的。

那么增強型是指當場(chǎng)效應管的柵極電壓是零的時(shí)候，即Ugs=0V，這時(shí)候漏極電流Id也等于零。下面我們分別對PMOS和NMOS這兩種MOS管進(jìn)行一個(gè)全面的解讀。

1、增強型絕緣柵場(chǎng)效應管（MOSFET）

雖然增強型絕緣柵場(chǎng)效應管有N溝道MOS管和P溝道MOS管，但是這兄弟倆的結構和工作過(guò)程是很相似的，

因此下面我舉出平時(shí)用的比較多的一種增強型的NMOS管為例來(lái)給朋友們做一下說(shuō)明，N溝道增強型MOS管的結構示意圖如下所示。

N溝道增強型MOS管的結構示意圖

要使N溝道增強型MOS管工作起來(lái)的話(huà)首先必須在它的各個(gè)極上添加適合的電壓才行，也就是說(shuō)要在柵極G和源極S之間加上一個(gè)正電壓，也就是說(shuō)Ugs要大于零并且要有一定的電壓值，

這時(shí)候漏極D和源極S之間才會(huì )有電流通過(guò)的路徑，這個(gè)路徑我們形象地叫它溝道，通過(guò)這個(gè)溝道的電流就是Id電流。這個(gè)電流是受場(chǎng)效應管的柵極電壓控制的。

這也就是說(shuō)對于增強型的MOS管來(lái)說(shuō)，當柵極電壓Ugs是零的時(shí)候，漏極D和源極S之間就像斷路一樣無(wú)法通過(guò)電流，因此也就沒(méi)有電流Id了。

當柵極電壓Ugs加上一定電壓值的時(shí)候，漏極D和源極S之間就可以通過(guò)電流了，并且這個(gè)電流值的大小受到柵極電壓大小的控制。

耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應管（MOSFET）

2、耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應管（MOSFET）

耗盡型的MOS管也有N溝道和P溝道之分，下面我們?yōu)榱巳嬲f(shuō)明問(wèn)題，現在以N溝道耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應管為例來(lái)說(shuō)明，

由下面的輸出特性曲線(xiàn)圖可以看到，要使這種類(lèi)型的管子工作的話(huà)就要給它的柵極G加上一個(gè)負的電壓，這時(shí)漏極D和源極S之間就可以有電流通過(guò)。

如果這個(gè)柵極的負電壓在一定的負電壓區域變化時(shí)，那么漏極的電流Id也會(huì )變化了。

3、絕緣柵場(chǎng)效應管（MOSFET）的作用

通過(guò)我們對MOS管的全面剖析可以知道場(chǎng)效應MOS管是利用電場(chǎng)效應來(lái)控制電流大小的，由于這種管子可以制作的很小，結構又很簡(jiǎn)單，輸入電阻又很大，所以它是優(yōu)先被考慮到用在各種規模的集成電路里的。

另外如果做成分立元件的話(huà)它也可以用在放大電路中作為信號的放大器件來(lái)用。

再者由于它可以工作在較高的頻率，同時(shí)又可以經(jīng)受住較高的電壓沖擊，因此可以作為大功率開(kāi)關(guān)管來(lái)用，類(lèi)似電子開(kāi)關(guān)一樣。最后在又的場(chǎng)合還可以作為動(dòng)態(tài)的可變電阻使用。

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