10.2.1 增强型MOS管
1.外形与符号
增强型MOS管分为N沟道MOS管和P沟道MOS管,增强型MOS管实物外形与电路符号如图10-2所示。
图10-2 增强型MOS管实物外形与电路符号
2.结构与原理
增强型MOS管有N沟道和P沟道之分,分别称为增强型NMOS管和增强型PMOS管,其结构与工作原理基本相似,在实际中增强型NMOS管更为常用。下面以增强型NMOS管为例来说明增强型MOS管的结构与工作原理。
(1)结构
增强型NMOS管的结构与电路符号如图10-3所示。
图10-3 增强型NMOS管的结构与电路符号
增强型NMOS管是以P型硅片作为基片(又称衬底),在基片上制作两个含很多杂质的N型材料,再在上面制作一层很薄的二氧化硅(SiO2)绝缘层,在两个N型材料上引出两个铝电极,分别称为漏极(D)和源极(S),在两极中间的二氧化硅绝缘层上制作一层铝制导电层,从该导电层上引出电极称为栅极(G)。P型衬底和D极连接的N型半导体会形成二极管结构(称之为寄生二极管),由于P型衬底通常与S极连接在一起,所以增强型NMOS管又可用图10-3b所示的符号表示。
(2)工作原理
(续)
增强型绝缘栅场效应晶体管具有特点是:在G、S极之间未加电压(即UGS=0)时,D、S极之间没有沟道,ID=0;当G、S极之间加上合适电压(大于开启电压UT)时,D、S极之间有沟道形成,UGS电压变化时,沟道宽窄会发生变化,ID电流也会变化。
对于N沟道增强型绝缘栅场效应晶体管,G、S极之间应加正电压(即UG>US,UGS=UG-US为正电压),D、S极之间才会形成沟道;对于P沟道增强型绝缘栅场效应晶体管,G、S极之间须加负电压(即UG<US,UGS=UG-US为负电压),D、S极之间才有沟道形成。
3.检测
(1)电极检测
正常的增强型NMOS管的G极与D、S极之间均无法导通,它们之间的正、反向电阻均为无穷大。在G极无电压时,增强型NMOS管D、S极之间无沟道形成,故D、S极之间也无法导通,但由于D、S极之间存在一个反向寄生二极管,如图10-3b所示,所以D、S极反向电阻较小。
(2)好坏检测