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N沟道耗尽型MOS管结构及工作原理

文章来源:规格书下载网

更新日期:2024-01-15

在半导体技术领域中,N沟道耗尽型MOS管以其独特的结构和优越的工作性能,被广泛应用于各种电子设备中。下面我们将详细介绍N沟道耗尽型MOS管的结构、工作原理及其特性。


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N沟道耗尽型MOS管的结构


N沟道耗尽型MOS管的结构主要包括以下几个部分:


低掺杂的P型硅片作为衬底,为晶体管提供稳定的支撑。


利用扩散工艺在硅片上制作两个高掺杂的N+区,分别引出源极(S)和漏极(D),形成晶体管的基本结构。


在半导体表面制作一层SiO2绝缘层,再在SiO2上制作一层金属铝,引出电极作为栅极(G),实现对沟道宽度的控制。


在SiO2绝缘层中掺入大量正离子,使得即使栅源电压Ugs=0时,也能在P衬底表面形成反型层,即漏-源之间存在导电沟道。


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N沟道耗尽型MOS管的工作原理


N沟道耗尽型MOS管的工作原理主要基于栅极电压对导电沟道的控制作用。当在漏源之间加电压时,只要Ugs大于夹断电压Ugs(off),就会产生漏极电流。


随着Ugs的增大,反型层变宽,导电沟道电阻降低,漏极电流增大。当Ugs从零减小到一定值时,反型层消失,漏-源之间的导电沟道消失,此时对应的Ugs即为夹断电压Ugs(off)。此外,N沟道耗尽型MOS管的栅源之间始终保持较高的绝缘电阻。


N沟道耗尽型MOS管的特性及应用


N沟道耗尽型MOS管具有以下特性:


较低的导通电阻和较高的跨导,使得其在放大电路中具有优良的性能。


栅极输入电阻高,输入电容小,适合用于高频电路。


具有良好的热稳定性和抗辐射能力,适用于恶劣的工作环境。