?mosfet的工作原理,mosfet結(jié)構(gòu)原理圖-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2025-11-12
金屬氧化物半導(dǎo)體場效電晶體（MOSFET）是一種基于金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的場效應(yīng)晶體管。其核心由柵極、源極、漏極構(gòu)成，按溝道極性分為N溝道型（NMOS）和P溝道型（PMOS）。通過柵極電壓調(diào)控溝道載流子的導(dǎo)通狀態(tài)，具有截止區(qū)、線性區(qū)及飽和區(qū)三種工作模式。
MOSFET的結(jié)構(gòu)分為四大部分：源極（Source）、漏極（Drain）、柵極（GateQ）和基板（Bulk）。這四個(gè)部分的不同配置決定了它的工作方式。
源極（Source）：通常是電流進(jìn)入的端點(diǎn)。對于NMOS，源極是n型半導(dǎo)體，通常連接到低電壓。對于PMOS，源極是p型半導(dǎo)體，通常連接到高電壓。
漏極（Drain）：電流流出端點(diǎn)。與源極類似，NMOS的漏極連接到負(fù)載，PMOS的漏極連接到電源。
柵極（Gate)：控制電流流動(dòng)的端點(diǎn)。柵極上加的電壓決定了源漏之間是否可以形成導(dǎo)電的溝道。柵極與基板之間有一層絕緣層，通常是二氧化硅（SiO2）。
基板（Bulk）：通常是較大的硅片本身，可以是p型或n型半導(dǎo)體。基板的作用是為器件提供結(jié)構(gòu)支持。
NMOS由n型半導(dǎo)體構(gòu)成的源極和漏極，而基板（襯底）通常是p型半導(dǎo)體。
工作原理：
關(guān)閉狀態(tài)（柵極電壓低于閾值電壓 Vth）
當(dāng)柵極電壓（V_GS)低于閾值電壓（V_th)時(shí)，柵極產(chǎn)生的電場不足以在基板和源極之間形成導(dǎo)電通道。
在這種情況下，p型基板中的孔（空穴）不會(huì)被驅(qū)動(dòng)到柵極下方，因此源極和漏極之間無法形成連接。
這時(shí)，NMOS處于關(guān)閉狀態(tài)，電流不能從源極流向漏極。
開啟狀態(tài)（柵極電壓大于閾值電壓 Vth)
當(dāng)柵極電壓（V_GS） 大于閾值電壓（V_th） 時(shí)，柵極電場會(huì)影響基板下方的載流子分布。p型基板中的空穴被推到遠(yuǎn)離柵極的地方，同時(shí)將電子從源極引導(dǎo)到柵極下方，從而在源極和漏極之間形成一個(gè)導(dǎo)電的n型溝道。
這樣，電子就能從源極通過導(dǎo)電通道流向漏極，形成電流。這個(gè)過程就是MOSFET的“導(dǎo)通”狀態(tài)。
通過柵極電壓的控制，NMOS實(shí)現(xiàn)了源極與漏極之間的電流流動(dòng)。
柵極電壓的調(diào)節(jié)作用
柵極電壓（V_GS）越大，導(dǎo)電通道的電導(dǎo)越大，電流也會(huì)增大。
柵極電壓低于閾值時(shí)，通道關(guān)閉，電流無法流動(dòng)。
PMOS與NMOS的工作原理基本相同，但載流子類型相反，PMOS使用的是空穴（即正電荷），而NMOS使用的是電子（即負(fù)電荷）。
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