MOSFET工作原理
MOSFET是一种金属氧化物半导体场效应晶体管,是现代电子电路中最常用的一种晶体管。它具有体积小、功耗低、开关速度快等优点,广泛应用于数码电子、计算机设备、通讯设备以及电源管理等领域。下面我将详细介绍MOSFET的工作原理。
当栅极施加正电压时,绝缘栅层中的电场使得位于绝缘栅层下方的N型衬底或P型衬底上形成与栅极电压相同极性的电荷。当栅极电压越高,导电通道打开的程度越大,形成由源极到漏极的导电通道。
当栅极施加负电压时,由于绝缘栅层下方的电场减小,衬底上的电荷减少。当栅极电压达到临界值时,导电通道被关闭。
在截止区模式下,当栅极电压低于临界值时,导电通道完全关闭,源极和漏极之间没有电流流动。
在增强模式下,当栅极电压高于临界值时,导电通道打开,源极和漏极之间有电流流动。而且,栅极电压越高,导电通道打开的程度越大,电流也越大。
在耗尽模式下,当栅极电压低于临界值时,导电通道完全关闭,且当栅极电压低于临界值时,源极和漏极之间有一个小的漏极电流。此时的MOSFET被称为耗尽型MOSFET。
MOSFET的特点决定了它在电子电路中的重要性。首先,MOSFET的输入阻抗很高,可以使输入电路和输出电路之间的阻抗匹配,保持电路的稳定性。其次,由于MOSFET具有体积小、功耗低、开关速度快等特点,它可以在集成电路中广泛应用,实现高密度、高性能的电子产品。此外,因
为MOSFET的栅电极是绝缘层,使得栅电极和源漏电极之间具有很好的电隔离性能,可以提高电路的可靠性。
总结起来,MOSFET是一种通过控制栅极电压来控制源漏电流的晶体管。它具有截止区、增强区和耗尽区三种工作模式。通过控制栅极电压,可以实现对MOSFET的导电通道的开关,从而控制电路的电流流动。MOSFET的特点包括高输入阻抗、体积小、功耗低、开关速度快等,适用于集成电路和高性能电子产品中。