电气设计集成电路基础与数字集成电路设计

绝缘栅增强型NMOS管的特性

2020-04-02  本文已影响0人  塔熙琪

1.增强型:UGS=0时,管内无沟道建立,加上UDS后,也无漏极电流ID。

2.N沟道:D和S极为N型半导体,衬底为P型半导体。

3.工作原理:

(1)UGS=0

管内无沟道建立,DS之间等价于2个背对背的二极管串联。

(2)UGS》0,UDS=0

DS之间建立反型层,即N沟道(电子);

建成反型层时电压为UGSth(门电压)。

(3)UGS》UGSth,UDS》0

UDS固定情况下(小于击穿电压):

UGS越大,反型层越厚,等价电阻越小,电流ID越大。

UGS固定情况下:

UDS由0增大,ID线性增大,可变电阻区(UDS增大,沟道变楔形但尚未夹断);

UDS继续增大,ID几乎不变,饱和区(沟道出现预夹断,并随UDS增大而逐渐消失)

进入饱和区条件:UDS》UGS-UGSth或UGD《UGSth

UDS继续增大,反型层消失,同时D端PN结被反向击穿,ID迅速上升,NMOS损坏。

上述工作原理是对输出特性曲线和转移特性曲线解释。

ID为被控量,为输出。

4.UDS增大,为什么N沟道呈楔形?

UGS固定,UDS》0时,从S极往右,N沟道上的电位逐渐升高,栅极形成的电场强度减小,反型层逐渐变窄呈楔形;当UGD《UGSth时,反型层消失,出现预夹断。

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