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p沟道场效应管工作原理,导通条件介绍

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    • 发布时间:2024-04-25 20:37:31
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    p沟道场效应管工作原理,导通条件介绍
    p沟道场效应管
    P沟道场效应管由P型半导体材料构成的沟道、栅极以及源极和漏极组成。沟道是P型半导体,其中多数载流子为空穴。
    导电通道类型: P沟道场效应管的导电通道是p型半导体构成的,在介质中需要接通阴极和阳极之间的电流,需要施加负电压到栅极上。
    极性: P沟道场效应管的栅极对源极的介质结构呈正电压。
    p沟道场效应管,原理
    p沟道场效应管工作原理
    p沟道场效应管是由沟道、栅极和源、漏极组成。在工作时,栅极和漏极间存在反向电压,形成了横向电场,使沟道中的载流子移动方式发生变化,进而控制漏极与源极之间的电流大小。当栅极施加正电压时,沟道中的空穴浓度减小,形成一个减小的导电截面,电流减小,器件为“关态”;当栅极施加负电压时,沟道中的空穴浓度增加,形成扩散区域,电流增加,器件为“开态”。
    电流控制:
    栅极电压控制沟道中的空穴浓度,进而控制源极和漏极之间的电流。
    栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制沟道截面积,从而控制电流。
    由于P沟道MOSFET在关态时漏电流较小,它常被用作低功耗电路中的开关或放大器。在需要高输入阻抗的应用中,P沟道MOSFET也表现出色。
    p沟道场效应管导通条件
    在G极上加一个触发电压,使N极与D极导通。对N沟道G极电压为+极性。对P沟道的G极电压为-极性。场效应管的导通与截止由栅源电压来控制,对于增强型场效应管来说,N沟道的管子加正向电压即导通,P沟道的管子则加反向电压。一般2V~4V就可以了。
    P沟道:Ug<Us时导通。(简单认为)Ug=Us时截止。
    p沟道场效应管,原理
    p沟道场效应管导通条件受到栅极电压和漏极源极电压的影响。当栅极与源极之间的电压为负时,p沟道场效应管处于导通状态,当栅极与源极间电压为正时,p沟道场效应管处于截止状态。
    在导通状态下,漏极电流可以由下式计算:
    ID = (μnCox/2)(W/L)[(VGS - VT)VDS - VDS2/2]
    其中,μn是沟道中空穴迁移率,Cox是氧化层电容,W/L是输运通道的宽和长,VGS是栅极与源极的电压差,VT是漏极门限电压,VDS是漏极与源极之间的电压。
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