N沟道增强型场效应管的工作原理

工作原理：

1、栅源电压V(GS)的控制作用:

当V(GS)=0V时，因为漏源之间被两个背靠背的PN结隔离，因此，即使在D、S之间加上电压, 在DS间也不可能形成电流。当 0<V(GS)<V(T) (开启电压)时，通过栅极和衬底间的电容作用，将栅极下方P型衬底表层的空穴向下排斥，同时，使两个N区和衬底中的自由电子吸向衬底表层，并与空穴复合而消失，结果在衬底表面形成一薄层负离子的耗尽层。漏源间仍无载流子的通道。管子仍不能导通，处于截止状态。

当V(GS)>V(T)时，衬底中的电子进一步被吸至栅极下方的P型衬底表层，使衬底表层中的自由电子数量大于空穴数量，该薄层转换为N型半导体，称此为反型层。形成N源区到N漏区的N型沟道。把开始形成反型层的V(GS)值称为该管的开启电压V(T)。这时，若在漏源间加电压V(DS)，就能产生漏极电流I(D)，即管子开启。V(GS)值越大，沟道内自由电子越多，沟道电阻越小，在同样V(GS) 电压作用下,I(D)越大。这样，就实现了输入电压V(GS)对输出电流I(D)的控制。

2、漏源电压V(GD)对沟道导电能力的影响:

当V(GD)>V(T)且固定为某值的情况下，若给漏源间加正电压V(DS)则源区的自由电子将沿着沟道漂移到漏区，形成漏极电流I(D)，当I(D)从DS流过沟道时，沿途会产生压降，进而导致沿着沟道长度上栅极与沟道间的电压分布不均匀。源极端电压最大，为V(GS) ，由此感生的沟道最深；离开源极端，越向漏极端靠近，则栅—沟间的电压线性下降，由它们感生的沟道越来越浅；直到漏极端，栅漏间电压最小，其值为： V(GD)=V(GS)-V(DS) , 由此 感生的沟道也最浅。可见，在V(DS)作用下导电沟道的深度是不均匀的，沟道呈锥形分布。若V(DS)进一步增大，直至V(GD)=V(T)，即V(GS)-V(DS)=V(T)或V(DS)=V(GS)-V(T)时，则漏端沟道消失，出现预夹断点。

当V(S)为0或较小时，V(GD)>V(T)，此时VDS 基本均匀降落在沟道中，沟道呈斜线分布。当VDS增加到使VGD=VT时，漏极处沟道将缩减到刚刚开启的情况，称为预夹断。源区的自由电子在VDS电场力的作用下，仍能沿着沟道向漏端漂移，一旦到达预夹断区的边界处，就能被预夹断区内的电场力扫至漏区，形成漏极电流。当VDS增加到使VGD<VT时，预夹断点向源极端延伸成小的夹断区。由于预夹断区呈现高阻，而未夹断沟道部分为低阻，因此， VDS增加的部分基本上降落在该夹断区内，而沟道中的电场力基本不变，漂移电流基本不变，所以，从漏端沟道出现预夹断点开始， ID基本不随VDS增加而变化。

　　原理：两来种沟道都自是利用多数载流子的定向移动来导电，N沟道的多数载流子是电子，p沟道是空穴，当沟道中有电场时，就会有大量载流子，形成通路，，电场消失，沟道消失。

增强型场效应管是高电平导通（高电平时形成沟道），耗尽型是低电平导通。

　　场效应管(FET)是场效应晶体管(field-effect transistor)的简称，由于它仅靠半导体中的多数载流子导电，也称为单极性场效应管，是一种常见的利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种电压控制性半导体器件，场效应管不但具有双极性晶体管体积小、重量轻、寿命长等优点，而且输入回路的内阻高达107~1012Ω，噪声低，热稳定性好，抗辐射能力强，且比后者耗电省，这些优点使之从20世纪60年代诞生起就广泛地应用于各种电子电路之中。

P沟道增强型场效应管导通条件

P沟道增强型场效应管的导通条件是栅极电位低于漏极电位。

栅极电位比漏极电位低得越多，shu就越趋于导通。一般低于漏极电位15V就可以完全导通。压差太大就会形成栅极击穿。想关闭就要把栅极电位拉回漏极。

结型场效应管只有（耗尽型）；MOS管有（增强型）和（耗尽型）。

增强型：就是UGS=0V时漏源极之间没有导电沟道，只有当UGS>开启电压(N沟道)或UGS<开启电压(P沟道)才可能出现导电沟道。

耗尽型：就是UGS=0V时,漏源极之间存在导电沟道。

什么是N沟道增强型MOS管的开启电压？如何判断MOS管所处的工作状态？

NMOS增强型，ugs(th)一般是正数，最常见的是在2-4V之间，正常导通时的UGS一定大于Ugs(th)，因此也一定是一个正数。电压在范围内一般就导通，电压值不够不导通。

开启电压就是阈值电压，使得源极和漏极之间开始形成导电沟道所需的栅极电压，MOS管是由加在输入端栅极的电压来控制输出端漏极的电流。你可以通过检测电流来判断工作状态。

模电场效应管N沟道增强型MOS管当Ugd增大时为什么会出现预夹断？

前面出现沟道那段想必你已经很熟悉了。这个问题，你最好把模电书拿出来，翻到MOSFET的结构那张图shu。对于N沟道增强型MOSFET而言，只要UGS>UGS(th)，就会出现反型层，也就是在S、D两个高浓度掺杂区之间出现N区，N沟道由此得名。

然后在UDS之间加了电压，这里你注意，D是连接电源正极，根据电子带负电的特性，既然D是正极，在电场力作用下，反型层中的电子就会被吸引到电源正极D，越靠近S，电场能量越小，吸引力越弱，这就导致了反型层在D端比较窄，而在S端比较宽的情况，如果UDS继续增大，电场越强，吸引电子能力越强，反型层靠近D端的自由电子最终被全部吸引到D区，这样在靠近D端的地方就出现了载流子浓度极低的情况，也就是夹断区出现了。

N沟道增强型MOS管与P沟道增强型MOS管主要区别是什么?

1.N沟道MOS管与P沟道MOS管工作原理相似，不同之处仅在于它们形成电流的载流子性质不同，因此导致加在各极上的电压极性相反。应用得最多的是N沟道增强型MOS管

2.N沟道增强型MOS管的工作原理:

N沟道增强型MOS管与N沟道耗尽型MOS管在开启电压上的差别是什么？

1、NMOS增强型，ugs(th)一般是正数，最常见的是在2-4V之间，正常导通时的UGS一定大于Ugs(th)，因此也一定是一个正数。

2、耗尽型的不称为ugs(th)，而是ugs(off)，也就是夹断电压，这个值通常是一个负数。也就是说，只要UGS>UGS(off)就可以导通，这个数值就不好说了，可以是负数，也可以是0，也可以是正数。