耗尽型MOS管的图形符号、结构与原理

    (1)图形符号。耗尽型MOS管也有N沟道和P沟道之分，其图形符号如图1-22所示。

   (2)结构与原理。P沟道和N沟道耗尽型场效应管的工作原理基本相同，下面以N沟道耗尽型MOS管（简称耗尽型NMOS管）为例进行说明。耗尽型NMOS管的结构与等效图形符号如图1-23所示。

    图1-22    耗尽型MOS管的图形符号

   (a)N沟道；(b)P沟道

    图1-23    耗尽型NMOS管

   (a)结构；(b)等效图形符号

    耗尽型NMOS管是以P型硅片作为基片（又称衬底），在基片上再制作两个含很多杂质的N型材料，再在上面制作一层很薄的二氧化硅(SiO2)绝缘层，在两个N型材料上引出两个铝电极，分别称为漏极(D)和源极(S)，在两极中间的SiO2绝缘层上制作一层铝制导电层，从该导电层上引出的电极称为G极。

    与增强型NMOS管不同的是，在耗尽型NMOS管内的SiO2层中掺入大量的杂质，其中含有大量的正电荷，它将衬底中大量的电子吸引靠近SiO2层，从而在两个N区之间出现导电沟道。

    当NMOS管D、S极之间加上电源E1时，由于D、S极所接的两个N区之间有导电沟道存在，所以有ID电流流过沟道；如果再在G、S极之间加上电源E2，E2的正极接S极，它还与下面的P衬底相连，E2的负极则与G极的铝层相连，会对铝层充得负电荷，铝层负电荷电场穿过SiO2层，排斥SiO2层下方的电子，从而使导电沟道变窄，流过导电沟道的ID电流减小。

    如果改变E2电压的大小．与G极相通的铝层产生的电场大小会发生变化，SiO2层下面的电子数量就会变化，两个N区之间的沟道宽度就会变化，流过的ID电流大小就会变化。例如E2电压增大，G极负电压更低，沟道就会变窄，ID电流就会减小。

    耗尽型MOS管具有的特点是：在G、S极之间未加电压(即UGS=0V)时，D、S极之间就有沟道存在，ID不为0A；当G、S极之间加上负电压UGS时，如果UGS电压变化，沟道宽窄会发生变化，ID电流就会变化。

    在工作时，耗尽型NMOS管G、S极之间应加负电压，即UG<US，UGS =UG-US为负压；耗尽型PMOS管G、S极之间应加正电压，即UG>US，UGS=UG-US为正压。

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