MOS场效应晶体管的特性与原理
一、mos场效应晶体管导电机构及原理
mos场效应晶体管(简称mos管)是一种新型的半导体器件，图1是n沟导mos管芯结构原理图，即在p型硅基片上有两个 n+扩散区，其中一个称源，用s表示，另一个称漏，用d表示，在d和s间的硅片上覆盖了较薄的8io。绝缘层和金属层，并引出一电极，称栅，用g表示。应用中 d接正，8接地，g用正电源控制。它的导电原理如下：
当mo8管接上电源后，若va=0，则8和d被原有硅p型层隔开，mos管电流i09=0，管子不导通。当va>0时，根据半导体物理原理知道，在p型层与802的界面处会感生出相反的电荷层即电子电荷层，通常又称反型层，成了n导电沟导，使8与d相通，形成电流,ios>0。当vaa 一定时，加大vp,ips先是线性增加，然后缓慢达到饱和。不同的va对应着不同的曲线，即有不同的线性段和饱和段，如图2所示。
mos场效应晶体管作为开关运用时，接通时管子工作在饱和区，为了获得所需要的ips，必须有足够大的va值(要大于mob管的阈值电压vr)才行，作为功率开关输出尤其需注意这一.点。ids与va、vr关·系为
iog={(va-vr)2
(1)式中 k为常数;vs为阈值电压，对增强型 mob 管，v->0。由图3所示，k即为曲线的斜率。
由上述分析可知，mos管导电状态依赖于va电压而定，然而栅与硅基片又是绝缘的，故实际上mos管的导电状态依赖于控制栅区电场大小而定，这与普通晶体管由基极电流来控制截然不同，这是两者重要区别之一。
以上是以p型硅基片构成n沟导mos管的简单原理。同样，如以型硅基片构成的 mos管就应是p沟导，且应用中这种mo8管的vd为负，s接地,而vo用负电压控制。
早期的mos管功率都较小，且电压也不高，压降也较大，这是由于器件是平面型结构所致。近年来，随着半导体技术的发展和电力电子工业生产的迫切需要，出现了一种采用垂直结构的隐栅型mos器件，通常用vdmos 符号表示。这种器件可有较小的导通压降，较高的耐压及较大的导通电流。由于其功率较大，所以常又称为功率mosfet器件或poweb mosfet 器件。
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