一、实验目的
分析mos晶体管i-v特性分析
二、实验要求
了解结型场效应管和MOS管的工作原理、特性曲线及主要参数
三、实验内容
1、MOS器件的结构介绍 2、MOS的工作原理 3、i-v特性曲线
图1 原理图
1．特性曲线和电流方程
输出特性曲线
与结型场效应管一样,其输出特性曲线也可分为可变电阻区、饱和区、截止
区和击穿区几部分。 转移特性曲线
转移特性曲线如图1(b)所示,由于场效应管作放大器件使用时是工作在饱和
区(恒流区),此时iD几乎不随vDS而变化,即不同的vDS所对应的转移特性曲线几乎是重合的,所以可用vDS大于某一数值(vDS＞vGS-VT)后的一条转移特性曲线代替饱和区的所有转移特性曲线.
iD与vGS的近似关系
与结型场效应管相类似。在饱和区内,iD与vGS的近似关系式为
v ( i?I(GS?1)2DDOv
GS＞
VT )
VT式中IDO是vGS=2VT时的漏极电流iD。 2.参数
MOS管的主要参数与结型场效应管基本相同，只是增强型MOS管中不用夹断电压VP ，而用开启电压VT表征管子的特性。 MOS管 1. 基本结构
原因：制造N沟道耗尽型MOS管时，在SiO2绝缘层中掺入了大量的碱金属正离子Na+或K+(制造P沟道耗尽型MOS管时掺入负离子)，如图1(a)所示，因此即使vGS=0时，在这些正离子产生的电场作用下，漏－源极间的P型衬底表面也能感应生成N沟道(称为初始沟道)，只要加上正向电压vDS，就有电流iD。 如果加上正的vGS，栅极与N沟道间的电场将在沟道中吸引来更多的电子，沟道加宽，沟道电阻变小，iD增大。反之vGS为负时，沟道中感应的电子减少，沟道变窄，沟道电阻变大，iD减小。当vGS负向增加到某一数值时，导电沟道消失，
iD趋于零，管子截止，故称为耗尽型。沟道消失时的栅－源电压称为夹断电压，仍用VP表示。与N沟道结型场效应管相同，N沟道耗尽型MOS管的夹断电压
VP也为负值，但是，前者只能在vGS<0的情况下工作。而后者在vGS=0，vGS>0，VP 电流方程：在饱和区内，耗尽型MOS管的电流方程与结型场效应管的电流方程相同，即 各种场效应管特性比较
MOS管i-v特性
