N沟道mos管工作原理及n沟道mos管用途！

　　项目中最常用的为增强型mos管，可分为N沟道和P沟道两种，n沟道MOS管由p型衬底和两个高浓度n扩散区构成，该管导通时在两个高浓度n扩散区间形成n型导电沟道，由于N沟道mos管其导通电阻小，且容易制造所以项目中大部分用到的是NMOS。
 

　　

　　N沟道增强型MOS管的工作原理　　

　　（1）VGS对ID及沟道的控制作用　　

　　① VGS=0 的情况　　

　　增强型MOS管的漏极d和源极s之间有两个背靠背的PN结。当栅——源电压VGS=0时，即使加上漏——源电压VDS，而且不论VDS的极性如何，总有一个PN结处于反偏状态，漏——源极间没有导电沟道，所以这时漏极电流ID≈0。

　　

　　② VGS>0 的情况　　

　　若VGS＞0，则栅极和衬底之间的SiO2绝缘层中便产生一个电场。电场方向垂直于半导体表面的由栅极指向衬底的电场。这个电场能排斥空穴而吸引电子。　　

　　排斥空穴：使栅极附近的P型衬底中的空穴被排斥，剩下不能移动的受主离子(负离子)，形成耗尽层。吸引电子：将 P型衬底中的电子（少子）被吸引到衬底表面。

　　

　　（2）导电沟道的形成　　

　　当VGS数值较小，吸引电子的能力不强时，漏——源极之间仍无导电沟道出现，如图1(b)所示。VGS增加时，吸引到P衬底表面层的电子就增多，当VGS达到某一数值时，这些电子在栅极附近的P衬底表面便形成一个N型薄层，且与两个N+区相连通，在漏——源极间形成N型导电沟道，其导电类型与P衬底相反，故又称为反型层。VGS越大，作用于半导体表面的电场就越强，吸引到P衬底表面的电子就越多，导电沟道越厚，沟道电阻越小。　　

　　开始形成沟道时的栅——源极电压称为开启电压，用VT表示。　　

　　N沟道MOS管在VGS＜VT时，不能形成导电沟道，管子处于截止状态。只有当VGS≥VT时，才有沟道形成。这种必须在VGS≥VT时才能形成导电沟道的MOS管称为增强型MOS管。沟道形成以后，在漏——源极间加上正向电压VDS，就有漏极电流产生。

　　

　　（3）VDS对ID的影响　　

　　当VGS>VT且为一确定值时，漏——源电压VDS对导电沟道及电流ID的影响与结型场效应管相似。　　

　　漏极电流ID沿沟道产生的电压降使沟道内各点与栅极间的电压不再相等，靠近源极一端的电压最大，这里沟道最厚，而漏极一端电压最小，其值为VGD=VGS－VDS，因而这里沟道最薄。但当VDS较小（VDS<VGS–VT）时，它对沟道的影响不大，这时只要VGS一定，沟道电阻几乎也是一定的，所以ID随VDS近似呈线性变化。　　

　　随着VDS的增大，靠近漏极的沟道越来越薄，当VDS增加到使VGD=VGS－VDS=VT(或VDS=VGS－VT)时，沟道在漏极一端出现预夹断。再继续增大VDS，夹断点将向源极方向移动。由于VDS的增加部分几乎全部降落在夹断区，故ID几乎不随VDS增大而增加，管子进入饱和区，ID几乎仅由VGS决定。

　　

　　N沟道mos管是利用VGS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。

　　

　　n沟道mos管最显著的特性是开关特性好，所以被广泛应用在需要电子开关的电路中，常见的如工业领域：步进马达驱动、电钻工具、工业开关电源；新能源领域：光伏逆变、充电桩、无人机；交通运输领域：车载逆变器、汽车HID安定器、电动自行车；绿色照明领域：CCFL节能灯、LED照明电源、金卤灯镇流器等，更多N沟道mos管相关选型及手册请向骊微电子申请。>>