MOS管工作原理
一、MOS管的工作原理--MOS管简介
MOS管，即集成电路中的绝缘场效应管。 MOS的英文全称是Metal-Oxide-Semiconductor，即金属氧化物半导体。准确地说，这个名称描述了集成电路中MOS管的结构，即：具有一定结构的半导体器件，加上二氧化硅和金属，形成一个栅极。 MOS管的源漏是可以倒置的，都是形成在P型背栅中的N型区。大多数情况下，两个区域是相同的，即使两端接反，器件的性能也不会受到影响。这种装置被认为是对称的。
二、MOS管的工作原理--MOS管的结构特点
MOS管的内部结构如下图所示；导通时，只有一种极性的载流子（多个）参与导通，为单极晶体管。导通机制与小功率MOS管相同，但结构上有较大差异。低功率 MOS 晶体管是横向导电器件。大多数功率MOSFET采用垂直导电结构，也称为VMOSFET，大大提高了MOSFET器件的耐压和耐流能力。能力。
Mos管的结构特点
它的主要特点是在金属栅极和沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有非常高的输入电阻。当管子导通时，在两个高浓度n扩散区形成n型导电沟道。 n沟道增强型MOS管必须在栅极上正向偏置，只有当栅源电压大于阈值电压时，导电沟道才会产生n沟道MOS管。 n沟道耗尽型MOS管是指在不施加栅极电压（栅源电压为零）时具有导电沟道的n沟道MOS管。
三、MOS管的工作原理--MOS管的特点
3.1 MOS管输入输出特性
对于共源极连接的电路，源极和衬底之间被二氧化硅绝缘层隔开，因此栅极电流为零。
MOS管特性
图（a）为共源连接电路，右图为输出特性曲线。
当 VGS
MOS管特性
3.2 MOS管导通特性
MOS管作为开关元件，也有两种工作状态：关断或导通。由于MOS管是电压控制元件，其工作状态主要由栅源电压uGS决定。下面以NMOS管为例介绍其特点。
MOS管特性
图(a)是由NMOS增强型晶体管组成的开关电路。
NMOS的特性，Vgs大于一定值就会导通，适用于源极接地（低端驱动）的情况，只要栅极电压达到4V或10V即可。
PMOS的特性，Vgs小于一定值就会导通，适用于源极接VCC（驱动）的情况。然而，虽然PMOS可以方便地用作高边驱动器，但由于导通电阻大、价格高、替代品种类少，NMOS通常用于高边驱动器。
4、MOS管工作原理
MOS管（带N沟道增强型MOS场效应管）的工作原理是利用VGS控制“感应电荷"的数量来改变这些“感应电荷"形成的导电沟道的状态，进而控制泄漏电流的目的。在制造管子时，大量的正离子通过这个过程出现在绝缘层中，因此在界面的另一侧可以感应出更多的负电荷。这些负电荷连接高磁导率杂质的N区，形成导电沟道，因此，即使VGS=0，也有较大的漏电流ID。当栅极电压变化时，沟道中感应的电荷量也发生变化，导电沟道的宽度也随之变化，因此漏极电流 ID 随栅极电压的变化而变化。
MOS管的工作原理
知识延伸
MOS管分类
根据沟道材料类型和绝缘栅类型，有N沟道和P沟道两种；按导通方式：MOS管分为耗尽型和增强型，所以MOS场效应管又分为N沟道耗尽型和增强型。类型; P沟耗尽型和增强型四类。 MOS管的分类 MOS管的分类
MOS管应用
MOS管最显着的特点是其良好的开关特性，因此广泛应用于需要电子开关的电路中，如开关电源和电机驱动，以及照明调光。而且，由MOS管组成的CMOS传感器为相机提供了越来越高的画质，让更多的“摄影师"成为现实。 MOS管应用
MOS管工作原理—参考资料
1. MOS管反激分析的开关损耗
描述：用反激法分析MOS管的开关损耗
2、MOSFET的工作原理
描述：功率MOSFET的结构和工作原理
3、MOS和三极管作为开关使用时的区别
说明：MOS管和三极管作为开关使用时的区别
