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數字電路與邏輯設計第2講-附-資料下載頁

2026-06-12 08:53本頁面

　　

【正文】大，完全可以把向漏極漂移的載流子吸引過去形成漏極飽和電流 IDSS。當 UGD＞ VP時，耗盡層從近漏端開始沿溝道加長它的接觸部分，形成夾斷區。在發生預夾斷后，由于耗盡層的電阻比溝道電阻大得多， UDS繼續增加的那部分電壓基本上落在夾斷區上，使夾斷區形成很強的電場，它完全可以把溝道中向漏極漂移的載流子拉向漏極，形成漏極電流。因為未被夾斷的溝道上的電壓基本保持不變，于是向漏極方向漂移的載流子也基本保持不變，管子呈恒流特性。但是，如果再增加 UDS達到 BUDS時（ BUDS稱為擊穿電壓），進入夾斷區的電子將被強電場加速而獲得很大的動能，這些電子和夾斷區內的原子碰撞發生鏈鎖反應，產生大量的新生載流予，使 ID急劇增加而出現擊穿現象。由此可見，結型場效應管的漏極電流 ID受 UGS和 UDS的雙重控制。絕緣柵型場效應管（ MOSFET）具體分為： ① N溝道增強型 ② N溝道耗盡型 ③ P溝道增強型 ④ P溝道耗盡型 N溝道增強型 P型基底兩個 N區 SiO2絕緣層金屬鋁 P N N G S D B 襯底引線 G S D B P N N G S D B ① 一般情況下，源極（ S）和襯底引線（ B)是連接在一起的（大部分都是在出廠時已經連好）。 ② 若 VGS＞ 0（即 VGB＞ 0），則柵極和襯底之間的 SiO2絕緣層中便產生一個電場。電場方向垂直于半導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，使柵極附近的 P型襯底中的空穴（多子）被排斥，而 P型襯底中的電子（少子）被吸引到襯底表面，形成耗盡層。＋－ ③ 當 VGS數值較小，吸引電子的能力不強時，漏（ D）－源（ S）極之間仍無導電溝道出現， ④ VGS增加時，吸引到 P襯底表面層的電子就增多，當 VGS達到某一數值時，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區相連通，在漏－源極間形成 N型導電溝道，其導電類型與 P襯底相反，故又稱為反型層。 VGS越大，作用于半導體表面的電場就越強，吸引到 P襯底表面的電子就越多，導電溝道越厚，溝道電阻越小。 P N N G S D B ＋－開始形成溝道時的柵－源極電壓稱為開啟電壓，用 VT表示。 N 溝道耗盡型預埋導電溝道 P N N G S D B G S D B P 溝道增強型 N P P G S D B G S D B P 溝道耗盡型 N P P G S D B G S D B 場效應管與雙極型晶體管的主要區別： ① 就導電機理而言，場效應管是一種載流子參加導電；而雙極型晶體管是兩種載流子參加導電。 ② 場效應管屬于壓控器件，其 G、 S間的阻抗要比雙極型晶體管 b、 e極間的阻抗大得多；雙極型晶體管屬于流控器件。 ③ 場效應管的漏極 D與源極 S可以互換使用；而雙極型晶體管的集電極 C與發射極 E則不能互換使用。 ④ 場效應管受溫度的影響小于雙極型晶體管。五、單結晶體管和可控硅 ? 單結晶體管：由一個 PN結構成的負阻器件。 – 電壓隨電流增加反而下降的特性，稱為負阻特性。 ? 可控硅：又稱晶閘管，由三個 PN結構成的大功率可控整流器件。

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