場效應(yīng)管的各種常見的MOSFET技術(shù)場效應(yīng)晶體管場效應(yīng)晶體管(FieldEffectTransistor縮寫(FET))簡稱場效應(yīng)管。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。場效應(yīng)管(FET)是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件，并以此命名。各種常見的MOSFET技術(shù)雙柵極MOSFET雙柵極(dual-gate)MOSFET通常用在射頻(RadioFrequency,RF)集成電路中，這種MOSFET的兩個柵極都可以控制電流大小。在射頻電路的應(yīng)用上，雙柵極MOSFET的第二個柵極大多數(shù)用來做增益、混頻器或是頻率轉(zhuǎn)換的控制。耗盡型MOSFET一般而言，耗盡型(depletionmode)MOSFET比前述的增強(qiáng)型(enhancementmode)MOSFET少見。耗盡型MOSFET在制造過程中改變摻雜到通道的雜質(zhì)濃度，使得這種MOSFET的柵極就算沒有加電壓，通道仍然存在。如果想要關(guān)閉通道，則必須在柵極施加負(fù)電壓。耗盡型MOSFET最大的應(yīng)用是在“常關(guān)型”(normally-off)的開關(guān)，而相對的，加強(qiáng)式MOSFET則用在“常開型”(normally-on)的開關(guān)上。NMOS邏輯同樣驅(qū)動能力的NMOS通常比PMOS所占用的面積小，因此如果只在邏輯門的設(shè)計上使用NMOS的話也能縮小芯片面積。不過NMOS邏輯雖然占的面積小，卻無法像CMOS邏輯一樣做到不消耗靜態(tài)功率，因此在1980年代中期后已經(jīng)漸漸退出市場。功率MOSFET功率晶體管單元的截面圖。通常一個市售的功率晶體管都包含了數(shù)千個這樣的單元。主條目：功率晶體管功率MOSFET和前述的MOSFET元件在結(jié)構(gòu)上就有著顯著的差異。一般集成電路里的MOSFET都是平面式(planar)的結(jié)構(gòu)，晶體管內(nèi)的各端點(diǎn)都離芯片表面只有幾個微米的距離。而所有的功率元件都是垂直式(vertical)的結(jié)構(gòu)，讓元件可以同時承受高電壓與高電流的工作環(huán)境。一個功率MOSFET能耐受的電壓是雜質(zhì)摻雜濃度與N型磊晶層(epitaxiallayer)厚度的函數(shù)，而能通過的電流則和元件的通道寬度有關(guān)，通道越寬則能容納越多電流。對于一個平面結(jié)構(gòu)的MOSFET而言，能承受的電流以及崩潰電壓的多寡都和其通道的長寬大小有關(guān)。對垂直結(jié)構(gòu)的MOSFET來說，元件的面積和其能容納的電流成大約成正比，磊晶層厚度則和其崩潰電壓成正比。功率MOSFET的工作原理截止：漏源極間加正電源，柵源極間電壓為零。P基區(qū)與N漂移區(qū)之間形成的PN結(jié)J1反偏，漏源極之間無電流流過。導(dǎo)電：在柵源極間加正電壓UGS,柵極是絕緣的，所以不會有柵極電流流過。但柵極的正電壓會將其下面P區(qū)中的空穴推開，而將P區(qū)中的少子一電子吸引到柵極下面的P區(qū)表面當(dāng)UGS大于UT(開啟電壓或閾值電壓)時，柵極下P區(qū)表面的電子濃度將超過空穴濃度，使P型半導(dǎo)體反型成N型而成為反型層，該反型層形成N溝道而使PN結(jié)J1消失，漏極和源極導(dǎo)電。值得一提的是采用平面式結(jié)構(gòu)的功率MOSFET也并非不存在，這類元件主要用在高級的音響放大器中。平面式的功率MOSFET在飽和區(qū)的特性比垂直結(jié)構(gòu)的MOSFET更好。垂直式功率MOSFET則取其導(dǎo)通電阻(turn-onresistance)非常小的優(yōu)點(diǎn)，多半用來做開關(guān)切換之用。DMOSDMOS是雙重擴(kuò)散MOSFET(double-DiffusedMOSFET)的縮寫，它主要用于高壓，屬于高壓MOS管范疇。以MOSFET實(shí)現(xiàn)模擬開關(guān)MOSFET在導(dǎo)通時的通道電阻低，而截止時的電阻近乎無限大，所以適合作為模擬信號的開關(guān)(信號的能量不會因?yàn)殚_關(guān)的電阻而損失太多)。MOSFET作為開關(guān)時，其源極與漏極的分別和其他的應(yīng)用是不太相同的，因?yàn)樾盘柨梢詮腗OSFET柵極以外的任一端進(jìn)出。對NMOS開關(guān)而言，電壓最負(fù)的一端就是源極，PMOS則正好相反，電壓最正的一端是源極oMOSFET開關(guān)能傳輸?shù)男盘枙艿狡鋿艠O一源極、柵極一漏極，以及漏極到源極的電壓限制，如果超過了電壓的上限可能會導(dǎo)致MOSFET燒毀。MOSFET開關(guān)的應(yīng)用范圍很廣，舉凡需要用到取樣持有電路(sample-and-holdcircuits)或是截波電路(choppercircuits)的設(shè)計，例如類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器(A/Dconverter)或是切換電容濾波器(switch-capacitorfilter)上都可以見到MOSFET開關(guān)的蹤影。單一MOSFET開關(guān)當(dāng)NMOS用來做開關(guān)時，其基極接地，柵極為控制開關(guān)的端點(diǎn)。當(dāng)柵極電壓減去源極電壓超過其導(dǎo)通的臨界電壓時，此開關(guān)的狀態(tài)為導(dǎo)通。柵極電壓繼續(xù)升高，則NMOS能通過的電流就更大。NMOS做開關(guān)時操作在線性區(qū)，因?yàn)樵礃O與漏極的電壓在開關(guān)為導(dǎo)通時會趨向一致。PMOS做開關(guān)時，其基極接至電路里電位最高的地方，通常是電源。柵極的電壓比源極低、超過其臨界電壓時，PMOS開關(guān)會打開。NMOS開關(guān)能容許通過的電壓上限為(Vgate-Vthn)，而PMOS開關(guān)則為(Vgate+Vthp)，這個值通常不是信號原本的電壓振幅，也就是說單一MOSFET開關(guān)會有讓信號振幅變小、信號失真的缺點(diǎn)。雙重MOSFET(CMOS)開關(guān)為了改善前述單一MOSFET開關(guān)造成信號失真的缺點(diǎn)，于是使用一個PMOS加上一個NMOS的CMOS開關(guān)成為目前最普遍的做法。CMOS開關(guān)將PMOS與NMOS的源極與漏極分別連接在一起，而基極的接法則和NMOS與PMOS的傳統(tǒng)接法相同。當(dāng)輸入電壓在(VDD-Vthn)和(VSS+Vthp)時，PMOS與NMOS都導(dǎo)通，而輸入小于(VSS+V