mosfet的工作原理

2024-04-29

mosfet工作原理:栅极偏置施加电场,在衬底中产生场效应。场效应形成反型层,连接源极和漏极。反型层形成通路,电流从源极流向漏极,实现导通。撤销栅极偏置,反型层消失,电流流被阻断,实现截止。

MOSFET 的工作原理

金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 是一种广泛用于电子产品中的半导体器件。它的工作原理基于场效应。

场效应

当电场施加到半导体时,它会影响半导体中载流子的行为。例如,正电场会将电子(负电荷载流子)排斥到半导体的一侧,留下更多的空穴(正电荷载流子)。这种效应称为场效应。

MOSFET 结构

MOSFET 由硅衬底、源极、漏极和栅极组成。

  • 硅衬底:半导体材料(通常为 N 型或 P 型),构成 MOSFET 的基础。
  • 源极和漏极:金属触点,用于向 MOSFET 提供电流。
  • 栅极:导体(通常为金属)和绝缘层(氧化物)之间的金属触点,用于控制 MOSFET 的导通和截止。

工作原理

MOSFET 的工作原理涉及以下步骤:

  1. 栅极偏置:当正电压施加到栅极时,它会在衬底和绝缘层之间产生一个电场。
  2. 场效应:电场会吸引衬底中的空穴或电子(取决于衬底的类型),形成一个称为反型层的区域。
  3. 反型层:反型层是一个电导性较高的区域,连接源极和漏极。
  4. 导通:当反型层形成时,电流可以从源极流向漏极。MOSFET 导通。
  5. 截止:当撤销栅极偏置时,反型层消失,电流流不再能够流向漏极。MOSFET 截止。

通过控制栅极电压,可以打开或关闭 MOSFET,从而控制电流的流动。

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