《NMOS場效應(yīng)晶體管》本課件將介紹NMOS場效應(yīng)晶體管的基本原理、結(jié)構(gòu)、特性以及應(yīng)用，幫助你深入理解NMOS器件的工作機(jī)制和應(yīng)用場景。課程大綱1.工作原理MOSFET的工作原理，包括導(dǎo)通與截止原理2.器件結(jié)構(gòu)NMOS器件的構(gòu)造，包括材料、尺寸、工藝3.特性分析NMOS器件的特性曲線、參數(shù)測量，以及工作區(qū)域4.放大電路不同類型的NMOS放大電路，以及特性分析MOSFET的工作原理1柵極電壓2導(dǎo)通形成導(dǎo)電通道3電流漏極電流NMOS器件的構(gòu)造硅襯底N型硅柵極多晶硅柵極氧化層SiO2源極N型擴(kuò)散區(qū)NMOS器件的特性曲線輸出特性漏極電流與漏極電壓關(guān)系傳輸特性漏極電流與柵極電壓關(guān)系柵極電壓對器件特性的影響柵極電壓升高導(dǎo)電通道增強(qiáng)漏極電流增加漏極電壓對器件特性的影響1漏極電壓升高2通道電阻增加3漏極電流趨于飽和源漏電壓的作用11.驅(qū)動電流源漏電壓驅(qū)動漏極電流22.控制導(dǎo)通源漏電壓為零，器件截止器件參數(shù)的測量方法1.閾值電壓測量導(dǎo)通時的柵極電壓2.通道電阻測量飽和狀態(tài)的漏極電流3.漏極電流測量不同柵極電壓下的漏極電流輸出特性和傳輸特性輸出特性Vds-Id曲線傳輸特性Vgs-Id曲線器件工作的三種區(qū)域1截止區(qū)無導(dǎo)電通道2線性區(qū)通道電阻線性3飽和區(qū)漏極電流飽和器件工作區(qū)域的判斷1Vgs<Vt2Vds<Vgs-Vt3Vds>Vgs-Vt器件工作區(qū)域的應(yīng)用開關(guān)電路截止區(qū)，作為開關(guān)線性放大電路線性區(qū)，作為放大器電流源電路飽和區(qū)，作為電流源MOSFET放大電路的原理共源共柵放大電路輸入信號柵極電壓漏極電流輸出信號共源共漏放大電路電壓跟隨器輸出電壓接近輸入電壓高輸入阻抗對輸入信號影響小低輸出阻抗易于驅(qū)動負(fù)載共柵共源放大電路電流放大漏極電流放大低輸入阻抗易于驅(qū)動放大電路的特性分析增益放大倍數(shù)帶寬工作頻率范圍輸入阻抗對輸入信號的阻抗輸出阻抗對輸出信號的阻抗工藝參數(shù)對器件性能的影響1柵長影響導(dǎo)通電流2柵寬影響飽和電流3氧化層厚度影響柵極電壓器件的尺寸效應(yīng)1尺寸減小2電場增強(qiáng)柵極電壓控制更強(qiáng)3性能提升速度更快、功耗更低器件的熱效應(yīng)溫度升高漏極電流增加閾值電壓降低器件的二次擊穿效應(yīng)11.高漏極電壓加速載流子碰撞22.產(chǎn)生新的載流子導(dǎo)致電流增加33.器件損壞最終導(dǎo)致器件失效柵極介質(zhì)擊穿1高柵極電壓2氧化層電場增強(qiáng)3氧化層擊穿器件的可靠性高溫測試測試器件在高溫下的性能高壓測試測試器件在高電壓下的耐受性老化測試測試器件在長期使用后的穩(wěn)定性MOSFET的發(fā)展歷程11959年，第一個MOSFET誕生21960年代，平面工藝技術(shù)發(fā)展31970年代，CMOS技術(shù)興起41980年代，集成電路技術(shù)發(fā)展51990年代，納米級器件出現(xiàn)621世紀(jì)，器件性能不斷提升MOSFET的未來趨勢尺寸更小提升速度和性能功耗更低延長電池續(xù)航功能更強(qiáng)實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的電路器件設(shè)計及應(yīng)用實(shí)例分析數(shù)字電路設(shè)計邏輯門、存儲器模擬電路設(shè)計放大器、濾波器電源管理開關(guān)電源、充電器小結(jié)與展望NMOS場效應(yīng)晶體管是現(xiàn)代電子技術(shù)的基礎(chǔ)，