嵌入式硬件工程师：绝缘栅型场效应管

1：N沟道增强型MOS管的工作原理：

• 当g-s之间不加电压的话，漏极之间是两个背向的PN结，不存在导电沟道，无可移动的载流子，因此，g-s之间无电压，给d加电压，也无用，也不会有漏极电流。

• 当Uds=0且Ugs>0时，由于SiO2的存在，栅极电流为0，当给栅极加正向电压时，且不断加大Ugs，正向电场会将 P 型衬底中的多数载流子（空穴）向衬底内部排斥，同时将少数载流子（电子）吸引到衬底表面。随着 VGS 增大，表面的空穴被完全排斥，形成更宽的耗尽层。

• 而当Ugs>开启电压Vgs(th)时， 电场吸引的电子数量超过衬底表面的空穴，表面层的导电类型从 P 型转变为 N 型（称为 “反型层”），这层反型层就是连接源极和漏极的N 型导电沟道。

• VGS 越大（超过 VGS (th) 后），电场越强，吸引的电子越多，沟道越宽（导电能力越强）。此时在漏源电压 VDS 作用下，电子从源极经沟道流向漏极，形成漏极电流 ID，且 ID 随 VGS 增大而增大。

2产生漏极电流的条件：

1. 1.先有导电沟道，

• 对于 N 沟道增强型 MOS 管：需要栅极电压Vgs>Vgs(th),将漏极与源极连通。【后天的沟道】
• 对于N沟道结型场效应管：零栅压时就已存在沟道，【天生的沟道】

1. 2.漏极之间有电压差：

• 在漏极和源极之间施加正向电压 Vds。
• 电压差会形成电场，驱动沟道中的载流子（电子）从源极向漏极移动，从而形成定向电流 —— 漏极电流（ID）。
• Vds的大小会影响漏极电流Id的大小，在沟道未被夹断前，Id随Vds增大而增大；夹断后，饱和了，Id基本稳定。