mos場效應管的原理和應用優(yōu)勢
一、mos場效應管的定義
mos管是金屬(metal)、氧化物(oxide)、半導體(semiconductor)場效應晶體管，或者稱是金屬—絕緣體(insulator)、半導體。MOS管的source和drain是可以對調的，他們都是在P型backgate中形成的N型區(qū)。在多數情況下，這個兩個區(qū)是一樣的，即使兩端對調也不會影響器件的性能。這樣的器件被認為是對稱的。
二、mos場效應管的工作原理（以N溝道增強型為例）
（1）VGS=0時，不管VDS極性如何，其中總有一個PN結反偏，所以不存在導電溝道。
VGS=0，ID=0
VGS必須大于0
管子才能工作。
（2）VGS》0時，在Sio2介質中產生一個垂直于半導體表面的電場，排斥P區(qū)多子空穴而吸引少子電子。當VGS達到一定值時P區(qū)表面將形成反型層把兩側的N區(qū)溝通，形成導電溝道。
VGS》0→g吸引電子→反型層→導電溝道
VGS↑→反型層變厚→VDS↑→ID↑
（3）VGS≥VT時而VDS較小時：
VDS↑→ID↑
VT：開啟電壓，在VDS作
用下開始導電時的VGS°
VT=VGS—VDS
（4）VGS》0且VDS增大到一定值后，靠近漏極的溝道被夾斷，形成夾斷區(qū)。
VDS↑→ID不變
三、mos場效應管的應用領域
1：工業(yè)領域、步進馬達驅動、電鉆工具、工業(yè)開關電源
2：新能源領域、光伏逆變、充電樁、無人機
3：交通運輸領域、車載逆變器、汽車HID安定器、電動自行車
4：綠色照明領域、CCFL節(jié)能燈、LED照明電源、金鹵燈鎮(zhèn)流器
四、mos場效應管的優(yōu)勢
1、場效應晶體管是電壓控制元件，而雙極結型晶體管是電流控制元件。在只允許從取較少電流的情況下，應選用場效應管；而在信號電壓較低，又允許從信號源取較多電流的條件下，應選用雙極晶體管。
2、有些場效應管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負，靈活性比雙極晶體管好。
3、場效應管是利用多數載流子導電，所以稱之為單極型器件，而雙極結型晶體管是即有多數載流子，也利用少數載流子導電。因此被稱之為雙極型器件。
4、場效應管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊硅片上，因此場效應管在大規(guī)模集成電路中得到了廣泛的應用。
MOSFET在1960年由貝爾實驗室（Bell Lab.）的D. Kahng和 Martin Atalla首次實作成功，這種元件的操作原理和1947年蕭克萊（William Shockley）等人發(fā)明的雙載流子結型晶體管（Bipolar Junction Transistor,BJT）截然不同，且因為制造成本低廉與使用面積較小、高整合度的優(yōu)勢，在大型集成電路（Large-Scale Integrated Circuits,LSI）或是超大型集成電路（Very Large-Scale Integrated Circuits,VLSI）的領域里，重要性遠超過BJT。
由于MOSFET元件的性能逐漸提升，除了傳統上應用于諸如微處理器、微控制器等數位信號處理的場合上，也有越來越多模擬信號處理的集成電路可以用MOSFET來實現，以下分別介紹這些應用。
五、mos場效應管操作原理
MOSFET的核心：金屬—氧化層—半導體電容
金屬—氧化層—半導體結構MOSFET在結構上以一個金屬—氧化層—半導體的電容為核心（如前所述，今日的MOSFET多半以多晶硅取代金屬作為其柵極材料），氧化層的材料多半是二氧化硅，其下是作為基極的硅，而其上則是作為柵極的多晶硅。這樣子的結構正好等于一個電容器（capacitor），氧化層扮演電容器中介電質（dielectric material）的角色，而電容值由氧化層的厚度與二氧化硅的介電常數（dielectric constant）來決定。柵極多晶硅與基極的硅則成為MOS電容的兩個端點。
當一個電壓施加在MOS電容的兩端時，半導體的電荷分布也會跟著改變?？紤]一個P型的半導體（空穴濃度為NA）形成的MOS電容，當一個正的電壓VGB施加在柵極與基極端（如圖）時，空穴的濃度會減少，電子的濃度會增加。當VGB夠強時，接近柵極端的電子濃度會超過空穴。這個在P型半導體中，電子濃度（帶負電荷）超過空穴（帶正電荷）濃度的區(qū)域，便是所謂的反轉層（inversion layer）。
MOS電容的特性決定了MOSFET的操作特性，但是一個完整的MOSFET結構還需要一個提供多數載流子（majority carrier）的源極以及接受這些多數載流子的漏極。
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