
什么是MOS管?结构原理是怎么样的?
2023-11-10 15:10:08
晨欣小编
MOS管(Metal-Oxide-Semiconductor Transistor)是一种广泛应用于集成电路和功率电子领域的晶体管。它由金属-氧化物-半导体构成,具有三个主要部分:栅极(Gate)、漏极(Source)和源极(Drain)。
MOS管的结构原理如下:
衬底(Substrate):通常是硅(Si)材料。衬底上有一个P型或N型掺杂区,被称为“源极”(Source)和“漏极”(Drain)。
绝缘层(Oxide):在衬底上形成一层绝缘层,通常采用二氧化硅(SiO2)材料。绝缘层上的一部分是被掺杂的薄膜,被称为“沟道区”(Channel Region)。
栅极(Gate):被沟道区隔离,通常是金属或多晶硅。栅极与源极之间有绝缘层作为隔离,避免电流流动。
MOS管的工作原理如下:
漏极与源极之间存在电压差时,栅极施加一个适当的电压(正负偏置),形成电场,改变沟道区的导电性质。
当栅极施加正电压,称为“增强型MOS管”,电场使得沟道区的导电性增强,形成一个导电通道,电流从源极流向漏极。
当栅极施加负电压,称为“耗尽型MOS管”,电场使得沟道区的导电性减弱,导致漏极与源极之间的电阻增加,阻止电流流动。
MOS管具有功耗低、开关速度快和工作稳定等优势,因此在数字集成电路、逻辑门、微处理器、功率放大器以及各种电源和开关电路等中得到广泛应用。