MOS管的分类 增强型和耗尽型MOS管介绍

闲暇之余，还是回顾了一下。场效应管，接下来重点讨论一下场效应管中的MOS管。

场效应管FET（Field Effect Transistor），是利用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，分为结型（JFET）和绝缘栅型（MOSFET简称MOS）。

一、MOS管的分类

mos管是一种具有绝缘栅的FET，其中电压决定了器件的电导率。发明mos管是为了克服 FET 中存在的缺点，如高漏极电阻、中等输入阻抗和较慢的操作。所以mos管可以称为FET的高级形式。

mos管常用于切换或放大信号。随着施加的电压量改变电导率的能力可用于放大或切换电子信号。

mos管是迄今为止数字电路中最常见的晶体管，因为内存芯片或微处理器中可能包含数十万或数百万个晶体管。由于它们可以由 p 型或 n 型半导体制成，互补的 MOS 晶体管对可用于以CMOS逻辑的形式制造具有非常低功耗的开关电路。

MOSFET的输入电阻很高，高达10^9Ω以上，从导电沟道来分，可以分为N沟道和P沟道两种，无论是N沟道还是P沟道，又可以分为增强型和耗尽型。

​二、增强型和耗尽型MOS管

增强型MOS管介绍

​以P型半导体为衬底，在一个 低掺杂容度 的 P 型半导体上，通过扩散技术做出来2块 高掺杂容度 的 N 型半导体，引出去分别作为 源级（d） 和 漏极（d） 。
P型衬底在 MOS管内部是和 源级（S）相连。
在P型衬底和两个N型半导体 之间加一层 二氧化硅（SiO₂）绝缘膜，其上层制作一层金属铝或者多晶硅引出引脚组成 栅极（g） 。

从上我们也不难理解MOS管的名称由来，金属 (Metal)—氧化物 (Oxide)—半导体 (Semiconductor)场效应晶体管。

工作原理

沟道的形成：在给栅源两端施加电压时，前面说过了源和衬底相连，即给栅极和衬底施加电压Ugs，其随着Ugs的增大，源漏之间从耗尽层转变成反型层即N沟道，来实现对源漏间的通断控制。使沟道刚刚形成的栅源电压称为开启电压Ugs(th)，如下图

​漏极电流的产生（可变电阻区，预夹断区，恒流区）：Ugs大于开启电压，在漏源两端施加正向电压Uds，即产生漏极电流，

随着Uds增大，当(a)这种情况，为压控型可变电阻，当(b)这种情况，为预夹断，当(c）这种情况，为恒流模式，可用来放大。

转移特性曲线和输出特性曲线​

因为输入不产生电流，所以我们称之为转移特性曲线。

​增耗尽型MOS管介绍（不常用）

在二氧化硅绝缘层掺入大量正离子，在正离子作用下使得P衬底存在反型层，即存在漏源之间的导电沟道。

​三、封装

按照安装在PCB板上的方式来划分，MOS管封装主要有两大类：插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)。

插入式就是MOSFET的管脚穿过PCB板的安装孔并焊接在PCB板上。常见的插入式封装有：双列直插式封装（DIP）、晶体管外形封装（TO）、插针网格阵列封装（PGA）三种样式。

表面贴裝则是MOSFET的管脚及散热法兰焊接在PCB板表面的焊盘上。典型表面贴装式封装有：晶体管外形（D-PAK）、小外形晶体管（SOT）、小外形封装（SOP）、方形扁平式封装（QFP）、塑封有引线芯片载体（PLCC）等。

随着技术的发展，目前主板、显卡等的PCB板采用直插式封装方式的越来越少，更多地选用了表面贴装式封装方式。