MOS管工作原理
一、MOS管的工作原理--MOS管簡介
MOS管，即集成電路中的絕緣場效應管。 MOS的英文全稱是Metal-Oxide-Semiconductor，即金屬氧化物半導體。準確地說，這個名稱描述了集成電路中MOS管的結構，即：具有一定結構的半導體器件，加上二氧化硅和金屬，形成一個柵極。 MOS管的源漏是可以倒置的，都是形成在P型背柵中的N型區。大多數情況下，兩個區域是相同的，即使兩端接反，器件的性能也不會受到影響。這種裝置被認為是對稱的。
二、MOS管的工作原理--MOS管的結構特點
MOS管的內部結構如下圖所示；導通時，只有一種極性的載流子（多個）參與導通，為單極晶體管。導通機制與小功率MOS管相同，但結構上有較大差異。低功率 MOS 晶體管是橫向導電器件。大多數功率MOSFET采用垂直導電結構，也稱為VMOSFET，大大提高了MOSFET器件的耐壓和耐流能力。能力。
Mos管的結構特點
它的主要特點是在金屬柵極和溝道之間有一層二氧化硅絕緣層，因此具有非常高的輸入電阻。當管子導通時，在兩個高濃度n擴散區形成n型導電溝道。 n溝道增強型MOS管必須在柵極上正向偏置，只有當柵源電壓大于閾值電壓時，導電溝道才會產生n溝道MOS管。 n溝道耗盡型MOS管是指在不施加柵極電壓（柵源電壓為零）時具有導電溝道的n溝道MOS管。
三、MOS管的工作原理--MOS管的特點
3.1 MOS管輸入輸出特性
對于共源極連接的電路，源極和襯底之間被二氧化硅絕緣層隔開，因此柵極電流為零。
MOS管特性
圖（a）為共源連接電路，右圖為輸出特性曲線。
當 VGS
MOS管特性
3.2 MOS管導通特性
MOS管作為開關元件，也有兩種工作狀態：關斷或導通。由于MOS管是電壓控制元件，其工作狀態主要由柵源電壓uGS決定。下面以NMOS管為例介紹其特點。
MOS管特性
圖(a)是由NMOS增強型晶體管組成的開關電路。
NMOS的特性，Vgs大于一定值就會導通，適用于源極接地（低端驅動）的情況，只要柵極電壓達到4V或10V即可。
PMOS的特性，Vgs小于一定值就會導通，適用于源極接VCC（驅動）的情況。然而，雖然PMOS可以方便地用作高邊驅動器，但由于導通電阻大、價格高、替代品種類少，NMOS通常用于高邊驅動器。
4、MOS管工作原理
MOS管（帶N溝道增強型MOS場效應管）的工作原理是利用VGS控制“感應電荷"的數量來改變這些“感應電荷"形成的導電溝道的狀態，進而控制泄漏電流的目的。在制造管子時，大量的正離子通過這個過程出現在絕緣層中，因此在界面的另一側可以感應出更多的負電荷。這些負電荷連接高磁導率雜質的N區，形成導電溝道，因此，即使VGS=0，也有較大的漏電流ID。當柵極電壓變化時，溝道中感應的電荷量也發生變化，導電溝道的寬度也隨之變化，因此漏極電流 ID 隨柵極電壓的變化而變化。
MOS管的工作原理
知識延伸
MOS管分類
根據溝道材料類型和絕緣柵類型，有N溝道和P溝道兩種；按導通方式：MOS管分為耗盡型和增強型，所以MOS場效應管又分為N溝道耗盡型和增強型。類型; P溝耗盡型和增強型四類。 MOS管的分類 MOS管的分類
MOS管應用
MOS管最顯著的特點是其良好的開關特性，因此廣泛應用于需要電子開關的電路中，如開關電源和電機驅動，以及照明調光。而且，由MOS管組成的CMOS傳感器為相機提供了越來越高的畫質，讓更多的“攝影師"成為現實。 MOS管應用
MOS管工作原理—參考資料
1. MOS管反激分析的開關損耗
描述：用反激法分析MOS管的開關損耗
2、MOSFET的工作原理
描述：功率MOSFET的結構和工作原理
3、MOS和三極管作為開關使用時的區別
說明：MOS管和三極管作為開關使用時的區別
