场效应管又称为MOS管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor),它是一种常用的半导体器件,可以实现电流的放大和控制。MOS管的结构包括源极、漏极和栅极,其中栅极与漏极间有一层氧化物(通常是二氧化硅)隔离。隔离层上有掺杂有源区和漏极区。
当在MOS管栅极与源极之间施加正向电压时,栅极场致使氧化层下的p型沟道能获得电子,形成"n型沟道",从而构成源漏失中的导电通道。但是,当栅源电压小于沟道形成的阈值电压时,"n型沟道"消失,失去导通能力,MOS管就处于截止状态,这时候称其处于沟道夹断状态。
虽然MOS管沟道夹断后不能导通电流,但它的输出端(漏极)仍然与输入端(源极)之间存在被称为“反向漏极漏放电”的电流。该电流由于静电荷注入引起,其大小取决于沟道表面被注入静电荷的数量,以及在漏结反向漏电状态下P型漏结产生的反向电流的大小。这个电流非常小,通常仅在几微安左右,不会对MOS管的使用造成实质性的影响。
虽然沟道夹断后的反向漏极漏放电流非常小,但对某些高精度电路来说,这仍然是一个不可忽视的问题。为了抑制漏电流,通常可以采用以下两种方法:
1、增加上拉电阻:通过设置足够大的上拉电阻,可以在沟道夹断状态下将漏电流限制到可接受的范围内。
2、改进MOS管工艺:在制造MOS管时,可以使用双极氧化硅工艺或互补型MOS工艺,以减少静电荷注入,从而降低反向漏极漏放电流。