很多人對MOS場效應(yīng)管的工作原理、基本結(jié)構(gòu)和檢測方法不是很了解，尤其對于電工來說，如果有一個直觀的概念可能在日常工作中能節(jié)省很多時間，而小編今天就搜集了整個對MOS場效應(yīng)管的詳細介紹，希望對各位電工朋友有所幫助。
MOS場效應(yīng)管即金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場效應(yīng)管，英文縮寫為MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor，即金屬氧化物合成半導(dǎo)體的場效應(yīng)晶體管），屬于絕緣柵型。特點：金屬柵極與溝道之間有一層二氧化硅絕緣層，因此具有很高的輸入電阻（最高可達1015Ω）。它也分N溝道管和P溝道管。通常是將襯底（基板）與源極S接在一起。
MOS場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)和工作原理
MOS場效應(yīng)三極管分為：增強型（又有N溝道、P溝道之分）及耗盡型（分有N溝道、P溝道）。N溝道增強型MOSFET的結(jié)構(gòu)示意圖和符號見圖1。其中：電極 D（Drain） 稱為漏極，相當雙極型三極管的集電極；
電極 G（Gate） 稱為柵極，相當于的基極；
電極 S（Source）稱為源極，相當于發(fā)射極。
1、N溝道增強型MOSFET
?。?）結(jié)構(gòu)
根據(jù)圖1，N溝道增強型MOSFET基本上是一種左右對稱的拓撲結(jié)構(gòu)，它是在P型半導(dǎo)體上生成一層SiO2 薄膜絕緣層，然后用光刻工藝擴散兩個高摻雜的N型區(qū)，從N型區(qū)引出電極，一個是漏極D，一個是源極S。在源極和漏極之間的絕緣層上鍍一層金屬鋁作為柵極G。P型半導(dǎo)體稱為襯底，用符號B表示 ?。?）工作原理
?、?柵源電壓VGS的控制作用
當VGS＝0 V時，漏源之間相當兩個背靠背的二極管，在D、S之間加上電壓不會在D、S間形成電流。
當柵極加有電壓時，若0＜VGS＜VGS（th）時，通過柵極和襯底間的電容作用，將靠近柵極下方的P型半導(dǎo)體中的空穴向下方排斥，出現(xiàn)了一薄層負離子的耗盡層。耗盡層中的少子將向表層運動，但數(shù)量有限，不足以形成溝道，將漏極和源極溝通，所以仍然不足以形成漏極電流ID。
進一步增加VGS，當VGS＞VGS（th）時（ VGS（th） 稱為開啟電壓），由于此時的柵極電壓已經(jīng)比較強，在靠近柵極下方的P型半導(dǎo)體表層中聚集較多的電子，可以形成溝道，將漏極和源極溝通。如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流ID。在柵極下方形成的導(dǎo)電溝道中的電子，因與P型半導(dǎo)體的載流子空穴極性相反，故稱為反型層。隨著VGS的繼續(xù)增加，ID將不斷增加。在VGS＝0V時ID＝0，只有當VGS＞VGS（th）后才會出現(xiàn)漏極電流，這種MOS管稱為增強型MOS管?！ GS對漏極電流的控制關(guān)系可用iD＝f（vGS）|VDS＝const這一曲線描述，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線，見圖2。
轉(zhuǎn)移特性曲線的斜率gm的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用。 gm 的量綱為mA/V，所以gm也稱為跨導(dǎo)。
跨導(dǎo)的定義式如下：
gm＝△ID/△VGS|VDS=const （單位mS） （1）
?、诼┰措妷篤DS對漏極電流ID的控制作用
當VGS＞VGS（th），且固定為某一值時，來分析漏源電壓VDS對漏極電流ID的影響。VDS的不同變化對溝道的影響如圖33所示。根據(jù)此圖可以有如下關(guān)系
VDS＝VDG＋VGS＝ －VGD＋VGS
VGD＝VGS－VDS
當VDS為0或較小時，相當VGD＞VGS（th），溝道分布如圖3 （a），此時VDS 基本均勻降落在溝道中，溝道呈斜線分布。在緊靠漏極處，溝道達到開啟的程度以上，漏源之間有電流通過。
當VDS增加到使VGD＝VGS（th）時，溝道如圖3（b）所示。這相當于VDS增加使漏極處溝道縮減到剛剛開啟的情況，稱為預(yù)夾斷，此時的漏極電流ID基本飽和。當VDS增加到VGD＜VGS（th）時，溝道如圖3 （c）所示。此時預(yù)夾斷區(qū)域加長，伸向S極。 VDS增加的部分基本降落在隨之加長的夾斷溝道上， ID基本趨于不變。
當VGS＞VGS（th），且固定為某一值時，VDS對ID的影響， 即iD＝f（VDS）|VGS＝const這一關(guān)系曲線如圖4所示。這一曲線稱為漏極輸出特性曲線。
2、N溝道耗盡型MOSFET
N溝道耗盡型MOSFET的結(jié)構(gòu)和符號如圖5（a）所示，它是在柵極下方的SiO2絕緣層中摻入了大量的金屬正離子。所以當VGS＝0時，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出反型層，形成了溝道。于是，只要有漏源電壓，就有漏極電流存在。當VGS＞0時，將使ID進一步增加。VGS＜0時，隨著VGS的減小漏極電流逐漸減小，直至ID＝0。對應(yīng)ID＝0的VGS稱為夾斷電壓，用符號VGS（off）表示，有時也用VP表示。N溝道耗盡型MOSFET的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖5（b）所示。
3、P溝道耗盡型MOSFET
P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET完全相同，只不過導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。這如同雙極型三極管有NPN型和PNP型一樣。
MOS場效應(yīng)管檢測方法
1、準備工作
測量之前，先把人體對地短路后，才能摸觸MOSFET的管腳。最好在手腕上接一條導(dǎo)線與大地連通，使人體與大地保持等電位。再把管腳分開，然后拆掉導(dǎo)線。
2、判定電極
將萬用表撥于R×100檔，首先確定柵極。若某腳與其它腳的電阻都是無窮大，證明此腳就是柵極G。交換表筆重測量，S-D之間的電阻值應(yīng)為幾百歐至幾千歐，其中阻值較小的那一次，黑表筆接的為D極，紅表筆接的是S極。日本生產(chǎn)的3SK系列產(chǎn)品，S極與管殼接通，據(jù)此很容易確定S極。
3、檢查放大能力（跨導(dǎo)）
將G極懸空，黑表筆接D極，紅表筆接S極，然后用手指觸摸G極，表針應(yīng)有較大的偏轉(zhuǎn)。雙柵MOS場效應(yīng)管有兩個柵極G1、G2。為區(qū)分之，可用手分別觸摸G1、G2極，其中表針向左側(cè)偏轉(zhuǎn)幅度較大的為G2極。
目前有的MOSFET管在G-S極間增加了保護二極管，平時就不需要把各管腳短路了。
mos場效應(yīng)管和結(jié)型場效應(yīng)管有什么區(qū)別
mos場效應(yīng)管在金屬柵極與溝道之間有一層二氧化硅絕緣層，因此具有極高的輸入電阻。
結(jié)型場效應(yīng)管在柵極與溝道之間是反偏的pn結(jié)形成的門極電壓控制。所以輸入電阻不及mos場效應(yīng)管.