1.耗尽型MOSFET的结构耗尽型MOSFET的输出特性和传输特性与JFET相似,但结构完全不同。 n沟道耗尽型MOSFET的基本结构如下图所示:6-3.01基板(基板)由整块p型材料组成,可以通过金属端子(SS图中的杆)。漏极和源极都是n型材料,它们也通过金属端子引出。在源极和栅极之间存在由n型材料制成的狭窄沟道,并且漏极和源极之间的传导主要通过该n沟道进行。最特别的是大门。栅极的金属端子和整个MOSFET被一薄层二氧化硅隔开。二氧化硅是绝缘体,在此称为电介质。由于二氧化硅是完全绝缘体,因此栅极与整个MOSFET之间没有电接触,因此MOSFET具有非常高的输入阻抗(比JFET高几个数量级)。 MOS的三个字母中的M表示栅极的金属端子(金属),O表示二氧化硅绝缘层(氧化物),S表示由p衬底和n材料组成的半导体(半导体)。由于栅极和管体之间完全绝缘,因此MOSFET也称为:isulated-gateFET(isulated-gateFET),缩写为:IGFET。在上图中,漏极,栅极,源极和衬底都通过金属端子引出。因此,严格来说,MOSFET是四端器件。然而,在实际的应用电路中,基板SS经常连接到源。由于连接了电极S,所以为了降低成本和方便使用,制造商经常在内部将衬底SS连接到源极S,从而使MOSFET成为三端器件。此时,D和S不再对称,因此无法反转和使用。 2.特性曲线和符号(1)工作状态分析耗尽型MOSFET的输出特性曲线和传输特性曲线与JFET非常相似。让我们看一下耗尽型MOSFET的工作机制。当栅极和源极连接时当短路使VGS = 0时,电路如下图所示:图6-3.02当向漏极施加正电压VDD时,n通道的行为与普通晶体管相同。电阻,漏极电流ID随着VDD的增加而增加。大而增加。但是,当VDD继续增加时(类似于JFET中电流增加的情况),耗尽MOSFET中n沟道中每个点的电位也会增加。这种增加的电势将导致n沟道与p衬底之间的间隙。反向偏置PN结(耗尽区)的宽度增加,这反过来又使n沟道的导电面积变窄,类似于夹断在JFET中,最终将使电流达到动态饱和平衡的IDSS。此时,耗尽型MOSFET的输出特性曲线类似于JFET的输出特性曲线,如下图所示:图6-3.03当VGS设置为负电压时,电路布线如图所示如下图:图6-3.04这时的栅极电压为负,这将导致n沟道中的载流子(电子)被推向p衬底,并且当电子进入p衬底时,一部分电子将与p衬底中的孔重新结合,形成n沟道。沟道中载流子的总数减少,这反过来又降低了n沟道的电导率。栅极电压越负,越有更多电子被推到p衬底,n沟道的导电性越差。当栅极-源极负电压达到某个阈值时,n沟道中的载流子被完全排空并耗尽,此时整个n沟道不再导电。最后,与JFET稍有不同,n沟道耗尽MOSFET使栅极电压为正。当栅极电压为正时,栅极电场会将p衬底(少数载流子)中的一部分电子吸引到n沟道中,从而使n沟道的电导率变大(比较JFET:n沟道) JFET不允许栅极电压为正)。下图显示了n沟道耗尽型MOSFET的输出特性曲线和传输特性曲线:在上图中可以看到图6-3.05,将耗尽型MOSFET的曲线与JFET的曲线进行比较,从而使VGS>存在0时,当VGS = 0时,电流将超过饱和值IDSS。我们称这个区域为:增强区域;相应地,VP《 VGS》 0的区域可以称为:耗尽区(Depletionregion)。 (2)P-chan