MOS管工作原理-MOS晶体管的阈值电压和输出特点解析

MOS管工作原理-MOS晶体管的阈值电压和输出特点解析

MOS管

MOS管全称金属—氧化物—半导体场效应晶体管或称金属—绝缘体—半导体场效应晶体管，英文名metal oxide semiconductor，属于场效应管中的绝缘栅型，因此，MOS管有时候又称为绝缘栅场效应管。

MOS管这个器件有两个电极，分别是漏极D和源极S，无论是图一的N型还是图二的P型都是一块掺杂浓度较低的P型半导体硅衬底上，用半导体光刻、扩散工艺制作两个高掺杂浓度的N+/P+区，并用金属铝引出漏极D和源极S。然后在漏极和源极之间的N/P型半导体表面复盖一层很薄的二氧化硅（Si02）绝缘层膜，在再这个绝缘层膜上装上一个铝电极，作为栅极G。这就构成了一个N/P沟道（NPN型）增强型MOS管。

MOS管工作原理与MOS晶体管的阈值电压解析

双极结晶体管是放大输入电流的微小变化以产生输出电流的大变化的晶体管。另一种类型的晶体管，称为场效应晶体管（MOSFET），将输入电压的变化转换为输出电流的变化，因此FET的增益通过其跨导来测量，跨导定义为输出电流变化与变化的比率在输入电压。电压施加到称为其栅极的输入端子，流过晶体管的电流取决于栅极电压产生的电场。在栅电极下面放置了绝缘板，因此MOSFET的栅极电流近似为零。

基于在绝缘层下面形成的沟道，MOS管被分类为N沟道晶体管（NMOS）和P沟道晶体管（PMOS）。两个晶体管的横截面图如图1所示。每个晶体管应具有源极，漏极，栅极和通常称为体端子的背栅。在NMOS的情况下，通过将N型掺杂剂扩散到P衬底来产生源极和栅极，反之亦然，用于PMOS。MOS晶体管的源极和漏极是可互换的，载流子流出源极并进入漏极。

NMOS晶体管 - 工作原理

下面解释NMOS管工作原理。MOS晶体管有三个操作区域。