MOS管的工作原理及特性

MOS，是MOSFET的缩写。MOSFET金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)。MOS管作为半导体领域最基础的器件之一，无论是在IC设计里，还是板级电路应用上，都十分广泛。

一、 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。

由上图结构我们可以看到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CE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。

二、MOS管的特性

1、由于MOSFET是电压驱动器件(G极加电压控制电流)，因此无直流电流流入栅极。

2、要开通MOSFET，必须对栅极施加高于额定栅极阈值电压Vth的电压。

3、处于稳态开启或关断状态时，MOSFET栅极驱动基本无功耗(但是请注意交叉点附近，就是电压下降与电流上升导致的功耗)。

4、通过驱动器输出看到的MOSFET栅源电容根据其内部状态而有所不同。

5、MOSFET通常被用作频率范围从几kHz到几百kHz的开关器件。这点尤其需要注意。

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