场效应管(MOS管)是一种在半导体材料中将电信号转换为电流信号的器件。它是一个三极管,包括栅、漏极和源极三个电极。
在MOS管中,栅和通道之间的电场控制着器件的电阻并使电流通过晶体管。控制电场的大小由栅的电压决定。
MOS管可以是p型或n型的。p型MOS管是一种具有正电荷的材料,恒流特性良好。n型MOS管则是一种具有负电荷的材料。
在MOS管中,电压应用到栅极上时,栅极的电场会在介电层中形成逆向电压。这个电场会吸引或排斥漏极和源极中的载流子,从而形成一个名为“漏极源极通道”的区域。
当栅极电压开始增加,这个区域会开始结构变窄。随着继续增加栅极电压,这个区域最终会被抑制,MOS管就会关闭。
因此,MOS管的导电能力是由栅极电压决定的。在MOS管开启时,电流的流动是由漏极向源极的。当电压应用在栅极上时,漏极源极间的电流就会停止流动。
MOS管相对于其他半导体器件,有一些显著的优点和缺点:
优点:
缺点:
MOS管广泛用于信号调制和放大、电源和放大器回路中的开关、线性放大器,以及各种数模与模数转换电路中。
MOS管也用于数字电路中,包括存储器、计数器、振荡器和计时电路。
借助于MOS管对电压的响应性能,可以制作各种类型的传感器,例如压力传感器、湿度传感器和温度传感器。