MOSFET即金属氧化物半导体场效应管,是现代电子技术中使用最广泛的一种器件。它的基本工作原理是:在MOSFET的通道和栅极之间,形成一个电场,通过改变栅极和通道之间的电场来控制MOSFET的输出电流,即根据栅极与通道之间的电势差的变化来控制MOSFET的导通和截止。
VGS即栅源电压,是指MOSFET栅极和源极之间的电压。当VGS小于MOSFET导通电压时,MOSFET处于截止状态,导通电流为0;当VGS大于MOSFET导通电压时,MOSFET处于导通状态,导通电流会随着VGS的增加而增加。而当VGS小于MOSFET导通电压时,MOSFET并不完全处于截止状态,这是由于MOSFET栅极和源极之间会有一个反向漏电流,这个漏电流会引起MOSFET的漏电流和对地的串扰问题。
影响MOSFET导通电压的因素有很多,其中包括器件结构参数、管芯工艺参数、器件寄生参数等,这些因素对MOSFET导通电压的影响是综合的,因此很难进行定量的分析。其中,影响MOSFET导通电压最重要的因素为晶体管的结构参数,其中最大的因素为通道长度、厚度以及沟道掺杂浓度。
在某些应用中,我们需要将MOSFET导通电压降低到尽可能低的程度,以满足应用的要求。其中,常用的降低MOSFET导通电压的方法包括:
1)通过引入更高的沟道掺杂浓度来降低MOSFET导通电压。
2)通过减小晶体管的通道长度、厚度来降低MOSFET导通电压。
3)使用金属等离子体场效应管(MESFET)或HBT等其他器件代替MOSFET。