mos管的工作原理及特性是什么

mos管,全称为金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect
transistor),是一种常见的场效应晶体管。它是由金属、氧化物和半导体材料构成的三层结构,具有高输入阻抗、低噪声、高速开关等优点,被广泛应用于数字电路、模拟电路、功率放大器等领域。
在一个低掺杂浓度的p型半导体硅衬底上,通过半导体光刻和扩散工艺,制作两个高掺杂浓度的n+区,并用金属铝引出两个电极,分别作为漏极d和源极s。接着,在漏极和源极之间的p型半导体表面覆盖一层薄薄的二氧化硅(si02)绝缘层膜,并在绝缘层膜上放置一个铝电极,作为栅极g。这样就形成了一个n沟道(npn型)增强型mos管。显然,它的栅极与其他电极之间是绝缘的。
mos管的工作原理是基于场效应的控制方式。与传统双极型晶体管不同,mos管没有pn结,因此不存在少数载流子注入的问题,其导通和截止是通过控制栅极电压来实现的。当栅极电压为正时,电子会被吸引到栅极下方的氧化物层中,形成一个导电通道,使得源极和漏极之间产生电流;当栅极电压为负或接地时,导电通道消失,源极和漏极之间的电流被切断。
mos管的特性
1) mos管是一个由改变电压来控制电流的器件,所以是电压器件。
2) mos管道输入特性为容性特性,所以输入阻抗极高。
上图展示了n沟道mos管的符号,其中d代表漏极,s代表源极,g代表栅极。中间的箭头表示衬底,箭头向内表示n沟道mos管,箭头向外表示p沟道mos管。在实际生产过程中,衬底在出厂前已与源极连接,因此在符号规则中,表示衬底的箭头也必须与源极相连,以便区分漏极和源极。
总之,mos管是一种非常重要的场效应晶体管,具有高输入阻抗、低噪声、高速开关等优点,被广泛应用于各种电路中。在选择和使用mos管时,需要根据具体的应用场景和需求进行合理的设计和选型。

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