MOS 管的工作原理是什么？

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深圳市阿賽姆電子有限公司2025-02-16

MOS 管，即金屬 - 氧化物 - 半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），其工作原理基于電場對半導(dǎo)體中載流子的控制。以 N 溝道增強型 MOS 管為例，它由源極（S）、漏極（D）、柵極（G）和襯底構(gòu)成。在柵極與襯底之間有一層絕緣的氧化物層。當(dāng)柵極電壓為 0 時，源極和漏極之間的半導(dǎo)體區(qū)域（稱為溝道）中不存在導(dǎo)電的載流子，此時 MOS 管處于截止?fàn)顟B(tài)，源極和漏極之間電阻很大，幾乎沒有電流通過。當(dāng)在柵極上施加一個正向電壓（大于閾值電壓）時，柵極與襯底之間會形成一個電場，這個電場會吸引 P 型襯底中的電子到靠近氧化物層的表面，形成一個 N 型的導(dǎo)電溝道。隨著柵極電壓的升高，溝道中的電子濃度增加，溝道電阻減小，源極和漏極之間開始有電流通過，MOS 管進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)。通過改變柵極電壓的大小，可以控制溝道的導(dǎo)電能力，從而實現(xiàn)對漏極電流的調(diào)節(jié)。P 溝道增強型 MOS 管的工作原理類似，只是所加電壓極性相反，載流子為空穴。這種通過電場控制電流的方式使得 MOS 管具有輸入阻抗高、驅(qū)動功率小等優(yōu)點，在現(xiàn)代電子電路中得到廣泛應(yīng)用。