模电助教版第1章 常用半导体器件FET2

1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)FET分:1.IGFET————1.NMOS——①增强型(6种管子)(又称“MOSFET”)②耗尽型2.PMOS——①增强型②耗尽型2.JFET—————1.N沟道2.P沟道dgBsdgBsdgBsdgBsdgsdgs1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)FET分:1.IGFET————1.NMOS——①增强型(6种管子)(又称“MOSFET”)②耗尽型2.PMOS——①增强型②耗尽型2.JFET—————1.N沟道2.P沟道dgBsdgBsdgBsdgBsdgsdgss：Source源极d：Drain漏极g：Gate栅极B：Base衬底Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistorInsultedGateTypeJunctionType。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底一、NMOSdgBsN+::::::·。N+::::::·。Al极sgdSiO2BgsdN+PPN+B1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)1.结构三区、三极、两结dgBs。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋::::::::::::::::::::::::::::::－UDS＋IG=0RGS=∞①栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0)开启电压UGS(th)(或UT)—反型层(N型)②漏源电压UDS对导电沟道的影响UDS=0时—UDS≠0时预夹断1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)纵向电场[垂直电场]—横向电场表面场效应器件—体内场效应器件dgBs。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋::::::::::::::::::::::::::::::VDD－UDS＋IG=0RGS=∞Rd1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0)开启电压UGS(th)(或UT)—反型层(N型)②漏源电压UDS对导电沟道的影响UDS=0时—UDS≠0时预夹断纵向电场[垂直电场]—横向电场表面场效应器件—体内场效应器件dgBs。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋:::::::::::::::::::::VDD－UDS＋IDIG=0RGS=∞Rd1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0)开启电压UGS(th)(或UT)—反型层(N型)②漏源电压UDS对导电沟道的影响UDS=0时—UDS≠0时预夹断纵向电场[垂直电场]—横向电场表面场效应器件—体内场效应器件dgBs。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋:::::::::::::::::::VDD－UDS＋IDIG=0RGS=∞Rd1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0)开启电压UGS(th)(或UT)—反型层(N型)②漏源电压UDS对导电沟道的影响UDS=0时—UDS≠0时预夹断纵向电场[垂直电场]—横向电场表面场效应器件—体内场效应器件dgBs。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋:::::::::VDD－UDS＋IDIG=0RGS=∞Rd1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①栅极电压的控制作用(UGS,UDS=0)开启电压UGS(th)(或UT)—反型层(N型)②漏源电压UDS对导电沟道的影响UDS=0时—UDS≠0时预夹断纵向电场[垂直电场]—横向电场表面场效应器件—体内场效应器件。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋:::::::::VDD－UDS＋IDIG=0RGS=∞Rd①输出特性曲线ID=f(UDS)|UGS=C.②转移特性曲线ID=f(UGS)|UDS=C.1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)dgBs3.伏安特性曲线(定量分析)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)纵向电场[垂直电场]—横向电场表面场效应器件—体内场效应器件(“漏极特性曲线”)ID(mA)UDS=UGS－UGS(th)46V3可变电阻区恒流区5V2UGS=4V13VUGS(th)=2V0410截止区20UDS(V)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋:::::::::VDD－UDS＋IDIG=0RGS=∞RddgBs3.伏安特性曲线(定量分析)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①输出特性曲线ID=f(UDS)|UGS=C.②转移特性曲线ID=f(UGS)|UDS=C.)U(fIURGSconstUDDSDSGS（非饱和区）ID(mA)UDS=UGS－UGS(th)46V3可变电阻区恒流区5V2UGS=4V13VUGS(th)=2V0410截止区20UDS(V)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋:::::::::VDD－UDS＋IDIG=0RGS=∞RddgBs3.伏安特性曲线(定量分析)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①输出特性曲线ID=f(UDS)|UGS=C.②转移特性曲线ID=f(UGS)|UDS=C.ID(mA)UDS=UGS－UGS(th)46V3可变电阻区恒流区5V2UGS=4V13VUGS(th)=2V0410截止区20UDS(V)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋:::::::::VDD－UDS＋IDIG=0RGS=∞RddgBs3.伏安特性曲线(定量分析)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①输出特性曲线ID=f(UDS)|UGS=C.②转移特性曲线ID=f(UGS)|UDS=C.(放大区、饱和区)ID(mA)UDS=UGS－UGS(th)46V3可变电阻区恒流区5V2UGS=4V13VUGS(th)=2V0410截止区20UDS(V)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底N+::::::·。N+::::::·。sgdBVGG－UGS＋:::::::::VDD－UDS＋IDIG=0RGS=∞RddgBs3.伏安特性曲线(定量分析)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①输出特性曲线ID=f(UDS)|UGS=C.②转移特性曲线ID=f(UGS)|UDS=C.(放大区、饱和区)(夹断区?)ID(mA)UDS=10V420UGS(th)246UGS(V)ID(mA)UDS=UGS－UGS(th)46V3可变电阻区恒流区5V2UGS=4V13VUGS(th)=2V0410截止区20UDS(V)dgBs3.伏安特性曲线(定量分析)一、NMOS1.结构2.工作机理(定性分析)①输出特性曲线ID=f(UDS)|UGS=C.②转移特性曲线ID=f(UGS)|UDS=C.constUGSDmDSUIg单位mS（S—西门子）Al极sgdSiO2B。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底二、N沟道耗尽型MOS管P49结构—工作机理(定性分析)—伏安特性曲线(定量分析）夹断电压UGS(off)(或UP)—饱和漏极电流IDSS|UGS=0V时dgBsN+::::::·。N+::::::·。:::::::::::::::::::::1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、NMOSdgBsAl极sgdSiO2B。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底二、N沟道耗尽型MOS管P49结构—工作机理(定性分析)—伏安特性曲线(定量分析）夹断电压UGS(off)(或UP)—饱和漏极电流IDSS|UGS=0V时dgBsN+::::::·。N+::::::·。::::::::::::::::::1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、NMOSdgBsAl极sgdSiO2B。。。。。。。。。。。。。。。。·。SiP衬底二、N沟道耗尽型MOS管P49结构—工作机理(定性分析)—伏安特性曲线(定量分析）夹断电压UGS(off)(或UP)—饱和漏极电流IDSS|UGS=0V时dgBsN+::::::·。N+::::::·。:::::::::::::::::::::1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)一、NMOSdgBs三、P沟道MOS场效应管dgBsdgBs1.3场效应晶体三极管(“FET”)P451.3.1绝缘栅场效应管(“IGFET”)FET分:1.IGFET————1.NMOS——①增强型(6种管子)(又称“MOSFET”)②耗尽型2.PMOS——①增强型②耗尽型2.JFET—————1.N沟道2.P沟道dgBsdgBsdgBsdgBsdgsdgss：Source源极d：Drain漏极g：Gate栅极B：Base衬底Metal-Ox