绝缘栅场效应管的工作原理

接下来为大家讲解绝缘栅场效应管分为，以及绝缘栅场效应管的工作原理涉及的相关信息，愿对你有所帮助。

简述信息一览：

• 1、场效应管分类简介
• 2、场效应管的分类
• 3、绝缘栅型场效应管原理
• 4、场效应管的特点
• 5、场效应管制造工艺简单
• 6、MOS管在开关电路中的使用

场效应管分类简介

从场效应管的结构来划分，它有结型场效应管和绝缘栅型场效应管之分。 结型场效应管结构：N沟道结型场效应管的结构如下图所示，它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结，形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。两个P区即为栅极，N型硅的一端是漏极，另一端是源极。

场效应管分结型、绝缘栅型（MOS）两大类。按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种；按导电方式：耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。

场效应管主要分为两大类：结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）。在结型场效应管中，根据沟道材料和导电方式，分为N沟道和P沟道，且均为耗尽型。其结构有N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管，电极包括栅极、漏极和源极。

场效应管（FET）是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件，并以此命名。由于它仅靠半导体中的多数载流子导电，又称单极型晶体管。FET英文为FieldEffectTransistor，简写成FET。场效应管[2]是常见的电子元件，属于电压控制型半导体器件。

有四种可能：增强型MOS管；耗尽型MOS管；耗尽型MOS管；结型管。见图：。

场效应管的分类 场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。

场效应管的分类

1、从场效应管的结构来划分，它有结型场效应管和绝缘栅型场效应管之分。 结型场效应管结构：N沟道结型场效应管的结构如下图所示，它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结，形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。两个P区即为栅极，N型硅的一端是漏极，另一端是源极。

2、场效应管分结型、绝缘栅型（MOS）两大类。按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种；按导电方式：耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。

3、场效应晶体管（FieldEffectTransistor缩写（FET）简称场效应管。主要有两种类型（junctionFET-JFET）和金属-氧化物半导体场效应管（metal-oxidesemiconductorFET，简称MOS-FET）。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。

4、分类 场效应管分结型、绝缘栅型两大类。结型场效应管（JFET）因有两个PN结而得名，绝缘栅型场效应管（JGFET）则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。

5、特点：输入电阻高，可达107 ~ 1015 Ω，绝缘栅型场效应管（IGFET） 可高达 1015 Ω。噪声低，热稳定性好，工艺简单，易集成，器件特性便于控制，功耗小，体积小，成本低。

绝缘栅型场效应管原理

1、Up—夹断电压。是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，使漏源间刚截止时的栅极电压。Ut—开启电压。是指增强型绝缘栅场效管中，使漏源间刚导通时的栅极电压。gM—跨导。是表示栅源电压UGS—对漏极电流ID的控制能力，即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值。

2、薄膜晶体管是一种绝缘栅场效应晶体管。它的工作状态可以利用Weimer表征的单晶硅MOSFET工作原理来描述。以n沟MOSFET为例，物理结构如图2。当栅极施以正电压时，栅压在栅绝缘层中产生电场，电力线由栅电极指向半导体表面，并在表面处产生感应电荷。

3、IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型功率管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式电力电子器件， 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。

4、场效应管工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟道的ID，用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写（FET）简称场效应管。

场效应管的特点

场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作，而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用. 场效应管的结构原理及特性 场效应管有结型和绝缘栅两种结构，每种结构又有N沟道和P沟道两种导电沟道。

场效应管的抗辐射能力强；由于它不存在杂乱运动的电子扩散引起的散粒噪声，所以噪声低。

特点：由栅极电压控制其漏极电流，是电压控制型器件。主要作用：放大，恒流，阻抗变换，可变电阻和电子开关等。

场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。场效应管可以用作可变电阻。场效应管可以方便地用作恒流源。场效应管可以用作电子开关 产品特性 （1）转移特性：栅极电压对漏极电流的控制作用称为转移特性。（2）输出特性： UDS与ID的关系称为输出特性。

场效应管利用多子导电，称为单极型晶体管，温度性能较好，并具有零温度系数工作点。而晶体三极管是空穴和自由电子都参与导电的器件，称为双极型晶体管（BJT），温度特性较差。（2）场效应管是电压控制器件，输入电阻很大；而双极型晶体管由于存在输入电流，故输入电阻较小。

场效应管制造工艺简单

场效应管制造工艺相对简单。场效应管是利用控制输入回路的电场效应来控制输出电流的一种半导体器件，其管制造工艺相对简单，只需要在半导体片上掺杂一些材料就可以了。另外，制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上，因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用。

场效应管制作工艺相对比较简单。制作场效应管主要涉及以下几个步骤： 芯片制造：首先，需要制造一个硅晶片，这个晶片将被用作电子的发射和接收部件。这个过程涉及到精密的电子束光刻技术、掺杂技术（例如添加特定的离子来改变晶片的导电特性）和薄膜沉积（如金属化）等工艺。

场效应管制造工艺简单，是利用控制输入回路的电场效应来控制输出电流的一种半导体器件。它仅靠半导体中的多数载流子导电，因此又称为单极型晶体管。FET因基制造工艺简单，功耗小，温度特性好，输入电阻高等优点，在国民经济中应用广泛。

场效应管的沟道一般是几个纳米，也就是说场效应管的“硅片”的制作更加复杂而且体积要比晶体管小的多。但是话又说回来。工业制造场效应管的集成电路要比晶体管的要简单得多。而且集成密度要比晶体管的要大得多。场效应管是电压控制电流的晶体管是电流控制电流型的。一般不可以直接代换的。

场效应管具有制造工艺简单，集成度高，功耗低，抗干扰能力强等优点，主要缺点是工作速度较低。

场效应管制造工艺就是用栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压进行控制。场效应晶体管简称场效应管，主要是有两种类型，分别是结型场效应管和金属氧化物半导体场效应管。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。

MOS管在开关电路中的使用

1、场效应管的作用主要有信号的转换、控制电路的通断，这里我们讲解的是MOS管作为开关管的使用。对于MOS管的选型，注意4个参数：漏源电压（D、S两端承受的电压）、工作电流（经过MOS管的电路）、开启电压（让MOS管导通的G、S电压）、工作频率（最大的开关频率）。

2、在驱动高压MOS管时，要考虑诸多因素：电平转换、相位转换、开关频率、驱动电流、工作电压以及电压变化率（DV/DT）。针对低电平关断问题，电路设计需要持续优化，以确保信号的准确控制。

3、MOS管在开关电路的作用是信号的转换、控制电路的通断。

关于绝缘栅场效应管分为，以及绝缘栅场效应管的工作原理的相关信息分享结束，感谢你的耐心阅读，希望对你有所帮助。