什么叫mos场效应管

1.概念:

场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管.由多数载流子参与导电,也称为单极型晶体管.它属于电压控制型半导体器件.

特点:

具有输入电阻高（100000000～1000000000Ω）
、噪声小、功耗低 、动态范围大
、易于集成、没有二次击穿现象 、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者.

作用:

场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器.

场效应管可以用作电子开关.

场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可以用作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源.

2.场效应管的分类:

场效应管分结型
、绝缘栅型(MOS)两大类

按沟道材料:结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种.

按导电方式:耗尽型与增强型,结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的
。

场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管,而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类.见下图 :

3.场效应管的主要参数 :

Idss — 饱和漏源电流.是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,栅极电压UAH=0时的漏源电流.

Up — 夹断电压.是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中,使漏源间刚截止时的栅极电压.

Ut — 开启电压.是指增强型绝缘栅场效管中,使漏源间刚导通时的栅极电压.

gM — 跨导.是表示栅源电压UAH — 对漏极电流ID的控制能力,即漏极电流ID变化量与栅源电压UAH变化量的比值.gM 是衡量场效应管放大能力的重要参数.

BVDS — 漏源击穿电压.是指栅源电压UAH一定时,场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压.这是一项极限参数,加在场效应管上的工作电压必须小于BVDS.

PDSM — 最大耗散功率,也是一项极限参数,是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率.使用时,场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量.

IDSM — 最大漏源电流.是一项极限参数,是指场效应管正常工作时,漏源间所允许通过的最大电流.场效应管的工作电流不应超过IDSM

4.结型场效应管的管脚识别:

判定栅极G:将万用表拨至R×1k档,用万用表的负极任意接一电极,另一只表笔依次去接触其余的两个极,测其电阻.若两次测得的电阻值近似相等,则负表笔所接触的为栅极,另外两电极为漏极和源极.漏极和源极互换,若两次测出的电阻都很大,则为N沟道;若两次测得的阻值都很小,则为P沟道.

判定源极S、漏极D:

在源-漏之间有一个PN结,因此根据PN结正 、反向电阻存在差异,可识别S极与D极.用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低（一般为几千欧至十几千欧）的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极.

5.常效应管与晶体三极管的比较

场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件.在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管.

场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件.

有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好.

场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用.

一
、场效应管的结构原理及特性 场效应管有结型和绝缘栅两种结构，每种结构又有N沟道和P沟道两种导电沟道。

1、结型场效应管（JFET）

（1）结构原理 它的结构及符号见图1 。在N型硅棒两端引出漏极D和源极S两个电极 ，又在硅棒的两侧各做一个P区
，形成两个PN结
。在P区引出电极并连接起来，称为栅极Go这样就构成了N型沟道的场效应管

图1 、N沟道结构型场效应管的结构及符号

由于PN结中的载流子已经耗尽 ，故PN基本上是不导电的
，形成了所谓耗尽区，从图1中可见 ，当漏极电源电压ED一定时
，如果栅极电压越负，PN结交界面所形成的耗尽区就越厚 ，则漏
、源极之间导电的沟道越窄
，漏极电流ID就愈小；反之，如果栅极电压没有那么负 ，则沟道变宽，ID变大
，所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化，就是说 ，场效应管是电压控制元件。

（2）特性曲线

1）转移特性

图2（a）给出了N沟道结型场效应管的栅压---漏流特性曲线
，称为转移特性曲线，它和电子管的动态特性曲线非常相似 ，当栅极电压VAH=0时的漏源电流 。用IDSS表示
。VAH变负时
，ID逐渐减小。ID接近于零的栅极电压称为夹断电压，用VP表示 ，在0≥VAH≥VP的区段内
，ID与VAH的关系可近似表示为：

ID=IDSS（1-|VAH/VP|）

其跨导gm为：gm=（△ID/△VAH）|VDS=常微（微欧）|

式中：△ID------漏极电流增量（微安）

------△VAH-----栅源电压增量（伏）

图2、结型场效应管特性曲线

2）漏极特性（输出特性）

图2(b)给出了场效应管的漏极特性曲线，它和晶体三极管的输出特性曲线 很相似 。

①可变电阻区（图中I区）在I区里VDS比较小 ，沟通电阻随栅压VAH而改变
，故称为可变电阻区
。当栅压一定时，沟通电阻为定值 ，ID随VDS近似线性增大，当VAH＜VP时
，漏源极间电阻很大（关断）。IP=0；当VAH=0时，漏源极间电阻很小（导通） ，ID=IDSS 。这一特性使场效应管具有开关作用
。

②恒流区（区中II区）当漏极电压VDS继续增大到VDS＞|VP|时
，漏极电流，IP达到了饱和值后基本保持不变 ，这一区称为恒流区或饱和区
，在这里，对于不同的VAH漏极特性曲线近似平行线 ，即ID与VAH成线性关系
，故又称线性放大区。

③击穿区（图中Ⅲ区）如果VDS继续增加，以至超过了PN结所能承受的电压而被击穿 ，漏极电流ID突然增大
，若不加限制措施，管子就会烧坏 。

2 、绝缘栅场效应管

它是由金属、氧化物和半导体所组成 ，所以又称为金属---氧化物---半导体场效应管，简称MOS场效应管。

（1）结构原理

它的结构
、电极及符号见图3所示
，以一块P型薄硅片作为衬底，在它上面扩散两个高杂质的N型区 ，作为源极S和漏极D
。在硅片表覆盖一层绝缘物
，然后再用金属铝引出一个电极G（栅极）由于栅极与其它电极绝缘，所以称为绝缘栅场面效应管。

图3、N沟道（耗尽型）绝缘栅场效应管结构及符号

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VAH=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
。

场效应管的式作方式有两种：当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗散型，当栅压为零 ，漏极电流也为零，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。

（2）特性曲线

1）转移特性（栅压----漏流特性）

图4（a）给出了N沟道耗尽型绝缘栅场效应管的转移行性曲线
，图中Vp为夹断电压（栅源截止电压）；IDSS为饱和漏电流 。

图4（b）给出了N沟道增强型绝缘栅场效管的转移特性曲线，图中Vr为开启电压 ，当栅极电压超过VT时
，漏极电流才开始显著增加
。

2）漏极特性（输出特性）

图5（a）给出了N沟道耗尽型绝缘栅场效应管的输出特性曲线。

图5(b)为N沟道增强型绝缘栅场效应管的输出特性曲线  。

图4 、N沟道MOS场效管的转移特性曲线

图5
、N沟道MOS场效应管的输出特性曲线

此外还有N衬底P沟道（见图1）的场效应管，亦分为耗尽型号增强型两种 ，

各种场效应器件的分类
，电压符号和主要伏安特性（转移特性、输出特性） 二 、场效应管的主要参数

1
、夹断电压VP

当VDS为某一固定数值，使IDS等于某一微小电流时 ，栅极上所加的偏压VAH就是夹断电压VP
。

2、饱和漏电流IDSS

在源 、栅极短路条件下
，漏源间所加的电压大于VP时的漏极电流称为IDSS。

3
、击穿电压BVDS

表示漏、源极间所能承受的最大电压，即漏极饱和电流开始上升进入击穿区时对应的VDS 。

4 、直流输入电阻RAH

在一定的栅源电压下 ，栅
、源之间的直流电阻
，这一特性有以流过栅极的电流来表示，结型场效应管的RAH可达1000000000欧而绝缘栅场效应管的RAH可超过10000000000000欧
。

5、低频跨导gm

漏极电流的微变量与引起这个变化的栅源电压微数变量之比 ，称为跨导，即

gm= △ID/△VAH

它是衡量场效应管栅源电压对漏极电流控制能力的一个参数
，也是衡量放大作用的重要参数，此参灵敏常以栅源电压变化1伏时 ，漏极相应变化多少微安（μA/V）或毫安（mA/V）来表示

mos管的工作原理

目前主板或显卡上使用的MOS管并不太多
，一般有10个左右。主要原因是大部分MOS管集成在IC芯片中 。因为MOS管主要为配件提供稳定的电压，所以一般用在CPU 、AGP插槽、内存插槽附近。其中 ，CPU和AGP插槽附近布置了一组MOS管
，而内存插槽共用一组MOS管
。一般来说，MOS管两个一组出现在主板上。工作原理双极晶体管将输入端的小电流变化放大 ，然后在输出端输出大的电流变化 。双极晶体管的增益定义为输出电流与输入电流之比(β)
。另一种晶体管叫FET
，把输入电压的变化转化为输出电流的变化。它们是电流控制装置和电压控制装置 。FET的增益等于其跨导)gm，跨导定义为输出电流的变化与输入电压的变化之比
。FET的名字也来源于它的输入栅极(称为gate) ，它通过在绝缘层(氧化物SIO2)上投射电场来影响流经晶体管的电流。实际上没有电流流过这个绝缘体(只是电容的作用)
，所以FET的栅极电流很小(电容的电流损耗) 。最常见的FET在栅电极下使用一薄层二氧化硅作为绝缘体
。这种晶体管被称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管，或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

mos场效应晶体管功率有多大

mos场效应晶体管功率5000w

MOS场效应管也被称为金属氧化物半导体场效应管(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor, MOSFET) 。它一般有耗尽型和增强型两种
。增强型MOS场效应管可分为NPN型PNP型。NPN型通常称为N沟道型电力mos场效应管 ，PNP型也叫P沟道型 。对于N沟道电力mos场效应管的场效应管其源极和漏极接在N型半导体上电力mos场效应管，同样对于P沟道电力mos场效应管的场效应管其源极和漏极则接在P型半导体上。场效应管的输出电流是由输入的电压（或称电场）控制
，可以认为输入电流极小或没有输入电流，这使得该器件有很高的输入阻抗 ，同时这也是我们称之为场效应管的原因
。

mos管是什么原理，起什么作用的

MOS管的原理：

它是利用VAH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VAH=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
。

作用：

1
、可应用于放大电路。由于MOS管放大器的输入阻抗很高，因此耦合电容可以容量较小
，不必使用电解电容器 。

2、很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换
。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。

3 、可以用作可变电阻 。

4
、可以方便地用作恒流源
。

5、可以用作电子开关。

简介：

mos管，即在集成电路中绝缘性场效应管 。是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管
。或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。MOS管的source和drain是可以对调的 ，都是在P型backgate中形成的N型区 。在多数情况下
，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的
。

结构特点：

MOS管的内部结构如下图所示;其导通时只有一种极性的载流子(多子)参与导电 ，是单极型晶体管。导电机理与小功率MOS管相同
，但结构上有较大区别，小功率MOS管是横向导电器件 ，功率MOSFET大都采用垂直导电结构
，又称为VMOSFET，大大提高了MOSFET器件的耐压和耐电流能力 。

n沟道mos管                 

p沟道mos管

其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层 ，因此具有很高的输入电阻
，该管导通时在两个高浓度n扩散区间形成n型导电沟道
。n沟道增强型MOS管必须在栅极上施加正向偏压，且只有栅源电压大于阈值电压时才有导电沟道产生的n沟道MOS管。n沟道耗尽型MOS管是指在不加栅压(栅源电压为零)时 ，就有导电沟道产生的n沟道MOS管 。

什么是MOS场效应管？

mos管是金属(metal)—氧化物(oxid)—半导体(semiconductor)场效应晶体管
。

或者称是金属—绝缘体(insulator)—半导体。

MOS管的source和drain是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区 。在多数情况下
，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能
。这样的器件被认为是对称的。

双极型晶体管把输入端电流的微小变化放大后 ，在输出端输出一个大的电流变化 。双极型晶体管的增益就定义为输出输入电流之比（beta）
。另一种晶体管
，叫做场效应管（FET），把输入电压的变化转化为输出电流的变化。FET的增益等于它的transconductance ， 定义为输出电流的变化和输入电压变化之比 。 场效应管的名字也来源于它的输入端（称为gate）通过投影一个电场在一个绝缘层上来影响流过晶体管的电流。事实上没有电流流过这个绝缘体
，所以FET管的GATE电流非常小
。最普通的FET用一薄层二氧化硅来作为GATE极下的绝缘体。这种晶体管称为金属氧化物半导体(MOS)晶体管，或,金属氧化物半导体场效应管（MOSFET） 。因为MOS管更小更省电 ，所以他们已经在很多应用场合取代了双极型晶体管
。

MOS管的工作原理：

先考察一个更简单的器件－MOS电容－能更好的理解MOS管。这个器件有两个电极
，一个是金属，另一个是extrinsic silicon ，他们之间由一薄层二氧化硅分隔开 。金属极就是GATE
，而半导体端就是backgate或者body
。他们之间的绝缘氧化层称为gate dielectric。图示中的器件有一个轻掺杂P型硅做成的backgate 。这个MOS 电容的电特性能通过把backgate接地，gate接不同的电压来说明
。MOS电容的GATE电位是0V。金属GATE和半导体BACKGATE在WORK FUNC深圳振邦微 ON上的差异在电介质上产生了一个小电场 。在器件中 ，这个电场使金属极带轻微的正电位，P型硅负电位
。这个电场把硅中底层的电子吸引到表面来
，它同时把空穴排斥出表面。这个电场太弱了，所以载流子浓度的变化非常小 ，对器件整体的特性影响也非常小 。

当MOS电容的GATE相对于BACKGATE正偏置时发生的情况。穿过GATE DIELECTRIC的电场加强了
，有更多的电子从衬底被拉了上来
。同时，空穴被排斥出表面。随着GATE电压的升高 ，会出现表面的电子比空穴多的情况 。由于过剩的电子
，硅表层看上去就像N型硅
。掺杂极性的反转被称为inversion，反转的硅层叫做channel。随着GATE电压的持续不断升高 ，越来越多的电子在表面积累
，channel变成了强反转 。Channel形成时的电压被称为阈值电压Vt
。当GATE和BACKGATE之间的电压差小于阈值电压时，不会形成channel。当电压差超过阈值电压时 ，channel就出现了 。

MOS电容：（A）未偏置（VBG＝0V）
，（B）反转（VBG＝3V），（C）积累（VBG＝-3V）
。 中是当MOS电容的GATE相对于backgate是负电压时的情况。电场反转 ，往表面吸引空穴排斥电子 。硅表层看上去更重的掺杂了，这个器件被认为是处于accumulation状态了
。 MOS电容的特性能被用来形成MOS管。Gate
，电介质和backgate保持原样 。在GATE的两边是两个额外的选择性掺杂的区域。其中一个称为source，另一个称为drain
。假设source 和backgate都接地 ，drain接正电压。只要GATE对BACKGATE的电压仍旧小于阈值电压
，就不会形成channel 。Drain和backgate之间的PN结反向偏置，所以只有很小的电流从drain流向backgate
。如果GATE电压超过了阈值电压 ，在GATE电介质下就出现了channel。这个channel就像一薄层短接drain和source的N型硅 。由电子组成的电流从source通过channel流到drain
。总的来说
，只有在gate 对source电压V 超过阈值电压Vt时，才会有drain电流。

在对称的MOS管中 ，对source和drain的标注有一点任意性 。定义上
，载流子流出source，流入drain
。因此Source和drain的身份就靠器件的偏置来决定了。有时晶体管上的偏置电压是不定的 ，两个引线端就会互相对换角色 。这种情况下
，电路设计师必须指定一个是drain另一个是source
。

Source和drain不同掺杂不同几何形状的就是非对称MOS管。制造非对称晶体管有很多理由，但所有的最终结果都是一样的 。一个引线端被优化作为drain ，另一个被优化作为source。如果drain和source对调，这个器件就不能正常工作了
。

晶体管有N型channel所有它称为N-channel MOS管
，或NMOS。P-channel MOS（PMOS）管也存在，是一个由轻掺杂的N型BACKGATE和P型source和drain组成的PMOS管 。如果这个晶体管的GATE相对于BACKGATE正向偏置 ，电子就被吸引到表面
，空穴就被排斥出表面
。硅的表面就积累，没有channel形成。如果GATE相对于BACKGATE反向偏置 ，空穴被吸引到表面
，channel形成了 。因此PMOS管的阈值电压是负值
。由于NMOS管的阈值电压是正的，PMOS的阈值电压是负的 ，所以工程师们通常会去掉阈值电压前面的符号。一个工程师可能说
，“PMOS Vt从0.6V上升到0.7V
”， 实际上PMOS的Vt是从-0.6V下降到-0.7V 。

场效应管的特性是什么？

1 、场效应管是电压控制器件 ，它通过VAH(栅源电压)来控制ID（漏极电流）；

2
、场效应管的控制输入端电流极小
，因此它的输入电阻（107～1012Ω）很大
。

3、利用多数载流子导电，因此它的温度稳定性较好；

4 、组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数；

5
、场效应管的抗辐射能力强；

6、由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声 ，所以噪声低。

扩展资料：

场效应管分为接合型场效应管和MOS型场效应管两类 。

接合型场效应管即使栅极电压为零，也有电流流通
，因此用于恒定电流源或因低噪音而用于音频放大器等
。

MOS型场效应管因其结构简单 、速度快，且栅极驱动简单
、具有耐破坏力强等特征 ，而且使用微细加工技术的话
，即可直接提高性能，因此被广泛使用于由LSI的基础器件等高频器件到功率器件（电力控制器件）等的领域中。

参考资料来源：百度百科——场效应管

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