MOS管是較新型的半導(dǎo)體材料，利用電場效應(yīng)來控制晶體管的電流，因而得名。它的外型也是一個(gè)三極管，因此又稱MOS管。它只有一種載流子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件，是一種用輸入電壓控制輸出電流的半導(dǎo)體器件。從參與導(dǎo)電的載流子來劃分，它有電子作為載流子的N溝道器件和空穴作為載流子的P溝道器件。從MOS管三極管的結(jié)構(gòu)來劃分，它有結(jié)型MOS管三極管和絕緣柵型MOS管三極管之分。
1.結(jié)型MOS管三極管
(1) 結(jié)構(gòu)
N溝道結(jié)型MOS管三極管的結(jié)構(gòu)如圖1所示，它是在N型半導(dǎo)體硅片的兩側(cè)各制造一個(gè)PN結(jié)，形成兩個(gè)PN結(jié)夾著一個(gè)N型溝道的結(jié)構(gòu)。兩個(gè)P區(qū)即為柵極，N型硅的一端是漏極，另一端是源極。
圖1結(jié)型MOS管三極管的結(jié)構(gòu)
(2) 工作原理
以N溝道為例說明其工作原理。
當(dāng)UGS=0時(shí)，在漏、源之間加有一定電壓時(shí)，在漏源間將形成多子的漂移運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生漏極電流。當(dāng)UGS<>
(3)特性曲線
結(jié)型MOS管三極管的特性曲線有兩條，一是輸出特性曲線(ID=f(UDS)|UGS=常量),二是轉(zhuǎn)移特性曲線(ID=f(UGS)|UDS=常量)。N溝道結(jié)型場效應(yīng)三極管的特性曲線如圖2所示。
圖2N溝道結(jié)型MOS管三極管的特性曲線
2. 絕緣柵MOS管三極管的工作原理
絕緣柵MOS管三極管分為：耗盡型 →N溝道、P溝道 增強(qiáng)型 →N溝道、P溝道
(1)N溝道耗盡型絕緣柵MOS管
N溝道耗盡型的結(jié)構(gòu)和符號如圖3(a)所示，它是在柵極下方的SiO2絕緣層中摻入了大量的金屬正離子。所以當(dāng)UGS=0時(shí)，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出反型層，形成了溝道。于是，只要有漏源電壓，就有漏極電流存在。當(dāng)UGS>0時(shí)，將使ID進(jìn)一步增加。UGS<>
圖3N溝道耗盡型絕緣柵MOS管結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)移特性曲線
(2)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵MOS管
結(jié)構(gòu)與耗盡型類似。但當(dāng)UGS=0 V時(shí)，在D、S之間加上電壓不會(huì)在D、S間形成電流。 當(dāng)柵極加有電壓時(shí)，若0UGS(th)時(shí)，形成溝道，將漏極和源極溝通。如果此時(shí)加有漏源電壓，就可以形成漏極電流ID。在UGS=0V時(shí)ID=0，只有當(dāng)UGS>UGS(th)后才會(huì)出現(xiàn)漏極電流，這種MOS管稱為增強(qiáng)型MOS管。
N溝道增強(qiáng)型MOS管的轉(zhuǎn)移特性曲線，見圖4。
圖4轉(zhuǎn)移特性曲線
(3)P溝道MOS管
P溝道MOS管的工作原理與N溝道MOS管完全相同，只不過導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。這如同雙極型三極管有NPN型和PNP型一樣。
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