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abbr. 金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal-Oxide -Semiconductor Field Effect Transistor）

例句

The new research of MOSFET-gate ***lectric was summarized.

本文综述了MOSFET栅介质的最新研究状况。

But the fabrication of self aligned double gate MOSFET is too complicated.

但是目前自对准的双栅MOSFET的工艺制作相当困难。

The stability analysis of MOSFET used in RFIC design is presented in detail.

本文详细分析了用于射频集成电路设计的mos场效应管的稳定特性。

ISFET is based on MOSFET structure and used to measure biochemical parameter.

ISFET是基于MOS结构，用于生化参数测量的传感器。

The fundamental principles of the bulk-driven MOSFET and mixer are discussed.

讨论分析了混频器和衬底驱动MOSFET的工作原理。

专业解析

MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor），中文全称为金属-氧化物-半导体场效应晶体管，是现代电子电路中应用最广泛的核心半导体器件之一。它利用电场效应控制沟道中载流子的类型和浓度，实现电流的通断与放大功能。以下是其详细解释：

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一、基本结构与工作原理

MOSFET由四端构成：源极（Source）、漏极（Drain）、栅极（Gate） 和衬底（Body）。其核心结构为：

1. 金属栅极：通过绝缘层（通常为二氧化硅）与半导体隔离。
2. 氧化物绝缘层：防止栅极电流泄漏，实现高输入阻抗（可达10–105 Ω）。
3. 半导体沟道：连接源极和漏极，载流子类型（电子或空穴）决定器件为N沟道或P沟道MOSFET。

工作原理：

当栅极施加电压（(V{GS})）时，电场吸引反型载流子至氧化物界面，形成导电沟道。若 (V{GS}) 超过阈值电压（(V{th})），沟道导通，漏源电流（(I{DS})）随 (V{GS}) 和漏源电压（(V{DS})）变化，实现信号放大或开关控制。

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二、主要类型与特性

1. 增强型（Enhancement Mode）
   • 默认沟道关闭，需正栅压（N型）或负栅压（P型）开启。
   • 公式：当 (V{GS} > V{th}) 时导通。
2. 耗尽型（Depletion Mode）
   • 默认沟道开启，栅压可关闭沟道。
   • 适用于常通型电路设计。

关键特性参数：

• 跨导（(g_m)）：反映栅压控制漏极电流的能力，( g_m = frac{partial ID}{partial V{GS}} )。
• 开关速度：因输入电容小，可达GHz级频率。
• 能效：静态功耗极低，适合高集成度芯片。

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三、核心应用领域

1. 功率管理：

   用于电源转换器、电机驱动，支持高频高效电能转换（如笔记本电脑适配器）。

2. 数字集成电路：

   作为CMOS逻辑门的基本单元，构成CPU、存储器等芯片的核心。

3. 射频放大：

   高频特性适用于通信设备（如5G基站功率放大器）。

4. 模拟信号处理：

   在运算放大器、传感器接口电路中提供高精度放大。

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四、技术优势与局限

优势：

• 输入阻抗高，驱动功率小；
• 开关速度快，开关损耗低；
• 集成工艺成熟，成本低。

局限：

• 栅氧层易受静电击穿（需ESD防护）；
• 高频下寄生电容影响性能；
• 功率器件存在导通电阻（(R_{DS(on)})）损耗。

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五、权威参考来源

由于未搜索到可引用的网页链接，以下内容综合参考了权威教材与行业标准：

• 《半导体器件物理》（施敏著）：阐述MOSFET物理模型与工作机理。
• IEEE国际电子器件会议（IEDM）论文集：收录先进MOSFET技术研究。
• 国际半导体技术路线图（ITRS）：定义器件微缩化发展路径。

MOSFET的技术演进持续推动着半导体产业革新，从纳米级CMOS工艺到宽禁带材料（如SiC MOSFET），均为高效能电子系统的基石。

网络扩展资料

MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）的中文全称为金属氧化物半导体场效应晶体管，是一种利用电场效应控制电流的半导体器件。以下从多个角度详细解析其含义：

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1.基本定义

MOSFET由“金属（M）—氧化物（O）—半导体（S）”三层结构构成，属于电压控制型单极器件（仅一种载流子参与导电），通过栅极电压调节源极与漏极间的导电沟道。其英文缩写中：

• MOS：指金属栅极、氧化物绝缘层（如SiO₂）和半导体衬底；
• FET：代表场效应晶体管，体现其电场控制特性。

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2.结构与引脚

• 核心结构：包含栅极（G）、源极（S）、漏极（D）三个电极。功率MOSFET常采用垂直导电结构（VMOSFET），以提升耐压和电流能力。
• 绝缘层作用：氧化物层隔离栅极与半导体，使输入阻抗极高（可达10⁹~10¹⁵Ω），驱动功率极低。

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3.工作原理

• 电场调控：栅极施加电压时，电场改变半导体表面载流子浓度，形成导电沟道。例如：
  • N沟道增强型：正栅压诱导电子形成沟道，导通漏源极；
  • P沟道增强型：负栅压诱导空穴形成沟道。
• 夹断电压：当栅源电压（V_GS）达到特定阈值（如夹断电压V_P）时，沟道完全关闭。

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4.关键特性

• 高频性能：开关速度快（纳秒级），适合高频电路；
• 热稳定性：无少数载流子存储效应，抗二次击穿；
• 低导通损耗：先进器件导通电阻可低至10mΩ；
• 安全区宽：耐受短时过载能力强。

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5.分类

• 按沟道类型：
  • NMOS（N沟道）：电子导电，主流功率器件；
  • PMOS（P沟道）：空穴导电，多用于互补电路。
• 按工作模式：
  • 增强型：V_GS=0时无导电沟道（需外加电压开启）；
  • 耗尽型：V_GS=0时存在导电沟道。

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6.应用领域

MOSFET广泛用于电源管理、电机驱动、高频开关电路等，功率型（Power MOSFET）可处理数十安培电流，但受限于耐压和容量，通常适用于10kW以下电力电子设备。

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如需进一步了解具体型号或电路设计，可参考权威电子工程资料或器件手册。

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