5.1金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管P[精].ppt

5.1.3 P沟道MOSFET ? 3. 四种MOS管汇总 5.1.3 P沟道MOSFET 5.1.3 P沟道MOSFET 例1 ?5.1.6 MOSFET的特点与命名 ?5.1.6 MOSFET的特点与命名 VT: 沟道刚形成的vGS VP: 沟道刚消失的vGS IDO: vGS=2VT时的iD IDSS: vGS=0时的iD 特性方程 图形符号 电压极性 vGS: - ; vDS: - vGS: +、0、- ; vDS: - 沟道形成 vGS≤VT(＜0) 才有 vGS≤VP(＞0) 即有 增强型 耗尽型 特性曲线 部分参数 5.1.3 P沟道MOSFET 6) P沟道增强型、耗尽型管比较 VT VT VP VP IDSS IDO IDO (P237 表5.5.1) 绝缘栅增 强 型 场效应管 P 沟 道 N 沟 道 绝缘栅耗 尽 型场效应管 N 沟 道 P 沟 道 栅源电压vGS的 极性可正、可负，漏源电 压vDS为负极性，是P沟 道耗尽型MOSFET。 一只场效应管的输出特性如图所示。确定该管类 型，并求VP(或VT)、IDSS(或IDO)、V(BR)DS 。 解: VP=+3 V V(BR)DS=-15V IDSS=-4mA VP V(BR)DS IDSS 5.1.4 沟道长度调制效应 理想和实际饱和区有何区别？ ? 1. 理想饱和区特性 ?2. 实际饱和区特性 5.1.4 沟道长度调制效应 ? 1. 理想饱和区特性 理想情况下，饱和区 特性曲线平坦，iD与vDS 无关。 5.1.4 沟道长度调制效应 ?2. 实际饱和区特性 实际上饱和区的曲线并不平坦，而是略向上倾斜，iD 随vDS增大略增大，这是由于vDS对沟道长度的调制作用 所致。 5.1.3 P沟道MOSFET 5) P沟道、N沟道耗尽型管比较 6) P沟道增强型、耗尽型管比较 ?3. 四种MOS管汇总 5.1.3 P沟道MOSFET P沟道MOSFET的工作原理与N沟道MOSFET类似， 主要是导电的载流子不同、供电电压极性不同、电流方向 不同，如同NPN型和PNP型双极型三极管一样。 5.1.3 P沟道MOSFET ▲1. P沟道增强型MOSFET 1) 结构 P沟道、N沟道增强型MOS管互为对偶。 iD P型硅衬底 N+ N+ g S d vGS vDS iD vDS N型硅衬底 P+ P+ g S d vGS P型沟道 N型沟道 ＜0 ＜0 ＞0 ＞0 比较 5.1.3 P沟道MOSFET 2) 符号 比较 g S d B vGS + - vDS + - vDS + - iD iD iS iS vGS + - 参考方向：vGS、vDS从第一下标指向第二下标。iD、 iS按实际方向标注。 与N沟道增强型的区别：表示沟道类型的箭头方向。 g S d B 5.1.3 P沟道MOSFET 3) 工作原理 (1)栅源电压vGS对漏极电流iD的影响 iD vDS N型硅衬底 P+ P+ g S d vGS P沟道MOS场效应管的 工作原理与N沟道MOS场效 应管类似，只是所加电压的 极性不同，导电的载流子不 同，电流的方向也不同。 ① vGS=0 不管漏源电压 vDS 极 性如何，d、S 间总有一个 PN 结反偏，没导电沟道， 漏极电流iD≈0，截止。 S d 5.1.3 P沟道MOSFET ② VTvGS 0 (开启电压VT＜0) iD vDS N型硅衬底 P+ P+ g S d vGS 产生向上的电场，排 斥栅极附近 N型衬底中的 多子电子；同时吸引衬底 中的少子空穴到达表层与 电子复合，留下不能移动 的正离子，形成不能导电 的耗尽层，d、s间仍没导 电沟道，漏极电流iD≈0， 处于截止状态。 耗尽层 VT＜vGS≤0，工作 在截止区。 5.1.3 P沟道MOSFET ③ vGS ≤VT＜0 iD vDS N型硅衬底 P+ P+ g S d vGS vGS=VT时电场吸引 足够的衬底空穴到栅极下 衬底表面，形成 P (空穴) 型薄层(反型层)，刚好连 通 d、S 极成为导电沟道， 在漏源电压 vDS 作用下 产生漏极电流 iD 而导通， VT称为开启电压。 空穴沟道 耗尽层 vGS越负，导电沟道 越厚，vDS