什么是絕緣柵場效應(yīng)管？超詳細(xì)圖文-KIA MOS管

絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET）

絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET），我們又稱為MOS管。

絕緣柵場效應(yīng)管的種類較多，有PMOS、NMOS和VMOS功率管等，但應(yīng)用最多的是MOS管。MOS絕緣柵場效應(yīng)管也即金屬一氧化物一半導(dǎo)體場效應(yīng)管，通常用MOS表示，簡稱作MOS管。

它具有比結(jié)型場效應(yīng)管更高的輸入阻抗（可達(dá)1012Ω以上），并且制造工藝比較簡單，使用靈活方便，非常有利于高度集成化。

這種MOS管和結(jié)型場效應(yīng)管有類似的地方，那就是它也有兩種類型，一種是N溝道的MOS管，另一種是P溝道的MOS管，按電極數(shù)來分也有柵極G、漏極D和源極S三個電極。

對比結(jié)型場效應(yīng)管JFET來說，絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET）是利用半導(dǎo)體表面的電場效應(yīng)來工作的，從這個方面講我們也可以叫它“表面場效應(yīng)管”。

我們從它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以知道，MOS管的柵極G是處于絕緣狀態(tài)的，因此MOS的等效輸入電阻會更高，要比結(jié)型場效應(yīng)管高出上百萬歐姆的電阻，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

不管是N溝道的還是P溝道的絕緣柵場效應(yīng)管都可分為耗盡型和增強(qiáng)型兩種，我們所說的耗盡型是指當(dāng)場效應(yīng)管的柵極電壓是零的時候，即Ugs=0V，這時候漏極電流Id是不等于零的。

那么增強(qiáng)型是指當(dāng)場效應(yīng)管的柵極電壓是零的時候，即Ugs=0V，這時候漏極電流Id也等于零。下面我們分別對PMOS和NMOS這兩種MOS管進(jìn)行一個全面的解讀。

1、增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET）

雖然增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管有N溝道MOS管和P溝道MOS管，但是這兄弟倆的結(jié)構(gòu)和工作過程是很相似的，

因此下面我舉出平時用的比較多的一種增強(qiáng)型的NMOS管為例來給朋友們做一下說明，N溝道增強(qiáng)型MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖如下所示。

N溝道增強(qiáng)型MOS管的結(jié)構(gòu)示意圖

要使N溝道增強(qiáng)型MOS管工作起來的話首先必須在它的各個極上添加適合的電壓才行，也就是說要在柵極G和源極S之間加上一個正電壓，也就是說Ugs要大于零并且要有一定的電壓值，

這時候漏極D和源極S之間才會有電流通過的路徑，這個路徑我們形象地叫它溝道，通過這個溝道的電流就是Id電流。這個電流是受場效應(yīng)管的柵極電壓控制的。

這也就是說對于增強(qiáng)型的MOS管來說，當(dāng)柵極電壓Ugs是零的時候，漏極D和源極S之間就像斷路一樣無法通過電流，因此也就沒有電流Id了。

當(dāng)柵極電壓Ugs加上一定電壓值的時候，漏極D和源極S之間就可以通過電流了，并且這個電流值的大小受到柵極電壓大小的控制。

耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET）

2、耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET）

耗盡型的MOS管也有N溝道和P溝道之分，下面我們?yōu)榱巳嬲f明問題，現(xiàn)在以N溝道耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管為例來說明，

由下面的輸出特性曲線圖可以看到，要使這種類型的管子工作的話就要給它的柵極G加上一個負(fù)的電壓，這時漏極D和源極S之間就可以有電流通過。

如果這個柵極的負(fù)電壓在一定的負(fù)電壓區(qū)域變化時，那么漏極的電流Id也會變化了。

3、絕緣柵場效應(yīng)管（MOSFET）的作用

通過我們對MOS管的全面剖析可以知道場效應(yīng)MOS管是利用電場效應(yīng)來控制電流大小的，由于這種管子可以制作的很小，結(jié)構(gòu)又很簡單，輸入電阻又很大，所以它是優(yōu)先被考慮到用在各種規(guī)模的集成電路里的。

另外如果做成分立元件的話它也可以用在放大電路中作為信號的放大器件來用。

再者由于它可以工作在較高的頻率，同時又可以經(jīng)受住較高的電壓沖擊，因此可以作為大功率開關(guān)管來用，類似電子開關(guān)一樣。最后在又的場合還可以作為動態(tài)的可變電阻使用。

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