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(mosfet是什么)-mos管怎么测试好坏

栅极,沟道,电压(mosfet是什么)-mos管怎么测试好坏

发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

集成电路按照所使用的半导体材料，分为硅IC和化合物IC两大类，硅IC可以分为MOS型和双极结型晶体管，两者都既可以用自由电子位载流子，又可以用空穴为载流子。MOS中有不同的类型，如以电子（负：negative）为载流子的“nMOS”，以空穴（正：positive）为载流子的“pMOS”,还有以双方组合（complementary）而成的“互补金属氧化物半导体晶体管（CMOS）”

今天我们围绕MOS这个概念展开，讲一讲MOS的概念、工作原理、分类以及相关应用。

一、什么是MOSFET？

MOS的英文全称就是MOSFET,其中后缀FET是场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写，FET是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件。

FET是具有源极（S），栅极（G），漏极（D）和主体（B）端子的四端子设备。FET通过向栅极施加电压来控制电流，从而改变漏极和源极之间的电导率。由于它仅靠半导体中的多数载流子导电，又称单极型晶体管。也就是说，FET在其操作中使用电子或空穴作为电荷载流子，但不能同时使用两者。

场效应管主要有两种类型，分别是结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）。

MOSFET的中文全称是金属-氧化物半导体场效应晶体管，由于这种场效应管的栅极被绝缘层隔离，所以又叫绝缘栅场效应管。

MOSFET由Mohamed M. Atalla和Dawon Kahng于1959年在贝尔实验室发明，并于1960年6月首次推出。它是现代电子学的基本组成部分，也是历史上最常用的器件，自1960年代以来，MOSFET的缩小和小型化一直在推动电子半导体技术的快速发展，并实现了诸如存储芯片和微处理器之类的高密度IC。MOSFET被认为是电子行业的“主力军”。

二、MOSFET的结构

通常，MOSFET的主体B与源极S端子相连，因此形成了一个三端设备，一般结构如下：

上图是原理性的，原理上源极和漏极确实是对称且不区分的。但在实际应用中，厂家一般在源极和漏极之间连接一个二极管，起保护作用，正是这个二极管决定了源极和漏极，这样，封装也就固定了，便于实用。

根据上述MOSFET结构，MOSFET的功能取决于沟道宽度中发生的电气变化以及载流子（空穴或电子）的流动。电荷载流子通过源极端子进入通道，并通过漏极离开。

沟道的宽度由称为栅极的电极上的电压控制，该电极位于源极和漏极之间。它与极薄的金属氧化物层附近的通道绝缘。

带有端子的MOSFET

相关概念解释

1：P or N

“P”表示正电的意思，取自英文Positive的第一个字母。在这类半导体中，参与导电的 (即电荷载体) 主要是带正电的空穴，这些空穴来自半导体中的受主。

“N”表示负电的意思，取自英文Negative的第一个字母。在这类半导体中，参与导电的 (即导电载体) 主要是带负电的电子，这些电子来自半导体中的施主。

掺杂和缺陷均可造成导带中电子浓度的增高. 对于锗、硅类半导体材料，掺杂Ⅴ族元素(磷、砷、锑等)，当杂质原子以替位方式取代晶格中的锗、硅原子时，可提供除满足共价键配位以外的一个多余电子，这就形成了半导体中导带电子浓度的增加，该类杂质原子称为施主。

2：金属氧化膜

图中有指示，这个膜是绝缘的，用来电气隔离，使得栅极只能形成电场，不能通过直流电，因此是用电压控制的。在直流电气上，栅极和源漏极是断路。这个膜越薄，电场作用越好、坎压越小、相同栅极电压时导通能力越强。坏处是：越容易击穿、工艺制作难度越大而价格越贵。

3：沟道

中间一个窄长条就是沟道，使得左右两块极连在一起，因此mos管导通后是电阻特性，因此它的一个重要参数就是导通电阻，选用mos管必须清楚这个参数是否符合需求。

MOS 管的工作原理

以增强型 MOS 管为例，我们先简单来看下 MOS 管的工作原理。

由结构我们可以看到 MOS 管类似三极管，也是背靠背的两个PN结！三极管的原理是在偏置的情况下注入电流到很薄的基区通过电子-空穴复合来控制电子之间的导通，MOS 管则利用电场来在栅极形成载流子沟道来沟通DS之间。

如上图，在开启电压不足时，N区和衬底P之间因为载流子的自然复合会形成一个中性的耗尽区。给栅极提供正向电压后，P区的少子（电子）会在电场的作用下聚集到栅极氧化硅下，最后会形成一个以电子为多子的区域，叫反型层，称为反型因为是在P型衬底区形成了一个N型沟道区。这样DS之间就导通了。

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