源极漏极栅极(源极漏极栅极是什么管)

什么栅极，源极，漏极？

1、栅极

源极漏极栅极(源极漏极栅极是什么管)

由金属细丝组成的筛网状或螺旋状电极。多极电子管中排列在阳极和阴极之间的一个或多个具有细丝网或螺旋线形状的电极，起控制阴极表面电场强度从而改变阴极发射电子或捕获二次放射电子的作用。

这些端的名称和它们的功能有关。栅极可以被认为是控制一个物理栅的开关。这个栅极可以通过制造或者消除源极和漏极之间的沟道，从而允许或者阻碍电子流过。如果受一个外加的电压影响，电子流将从源极流向漏极。体很简单的就是指栅极、漏极、源极所在的半导体的块体。通常体端和一个电路中最高或最低的电压相连，根据类型不同而不同。体端和源极有时连在一起，因为有时源也连在电路中最高或最低的电压上。当然有时一些电路中FET并没有这样的结构，比如级联传输电路和串叠式电路。

2、漏极

场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写（FET））简称场效应管。

一般的晶体管是由两种极性的载流子，即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电，因此称为双极型晶体管，而FET仅是由多数载流子参与导电，它与双极型相反，也称为单极型晶体管。

在N型硅片两端各引出一个电极，分别称为源极和漏极，很薄的N区称为导电沟道。共漏极放大电路——源极输出器

3、源极

简称场效应管。一般的晶体管是由两种极性的载流子，即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电，因此称为双极型晶体管，而FET仅是由多数载流子参与导电，它与双极型相反，也称为单极型晶体管。

参考资料：

这个是场效应管中的叫法吧，跟三极管差不过。

栅极，源极，漏极分别相当于三极管的 基极，集电极，发射极

GFP5N60场效应管的引脚哪个是源栅漏极

字朝人放正：G-D-S排列。直插TO-220封装的场效应管基本都一样。第一个是G栅极，第二个是D漏极，第三个是S源极。5N60是N沟道MOS场效应管，G栅极与DS两极不通（绝缘，耐压小于30V）。DS之间有一个寄生二极管（S→D）。

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FGP5N60UFD - 600V, 5A ， IGBT 不是场效应管，是IGBT即“绝缘栅双极晶体管”，GCE排列，引脚同场效应管基本一样。

半导体工业中的最小线宽指的是FET中源极到漏极的距离么？也就指的是栅极的宽度？

MOS工艺中最小线宽又叫特征尺寸，在设计时，常指的是MOSFET的栅极的长度L，理论上来说，栅极的长度就是它所控制的沟道长度（即漏极与源极之间的距离），但实际上，由于在源极与漏极进行掺杂时存在横向扩散，所以L其实是导电沟道的长度，在标准MOS工艺中，往往栅极会把沟道整个盖住，所以栅长是比沟道长度稍大一些的。

增强型MOS管的源漏极能不能反接？

先放结论：可以。

这几天在看MOS管的工作原理，看了那么多经典应用电路，一直的疑问是在设计电路时，源漏极到底如何接？这个问题导致我一直没有下笔写关于MOS管的理解。现在先解答一下，源漏极连接及能否反接这个问题，主要以增强型NMOS管为例，或许会挂上PMOS管。

1.源漏极定义

(1)如图，NMOS管有4个极组成。其中，P型半导体作为衬底，用B表示；在衬底上方用氧化工艺生成一层SiO2 薄膜绝缘层(黄色)；扩散两个高掺杂的N型区，从而形成两个PN结（绿色部分），这两个PN节构成NMOS管的寄生二极管，又称体二极管，背对背；从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S；在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极G，由于绝缘，和S、D极及衬底之间永远不可能产生电流。

(2)那么，像图中所示，两个N型区，到底哪个是源极，哪个是漏极呢？讲道理，这两个N型区完全对称，谁做源极谁做漏极都可以的。这里有一个判断标准：两个N型区中，和衬底相连的是源级,另一端是漏极，这是由MOS管的工作原理决定的。所以，源极和漏极并不是事先定义好的，而是根据实际元件中，和衬底B极的连接关系决定的。

2.漏源电压 能否反接呢？

这个问题围困了我一周。因为看NMOS管的输出特性曲线和转移特性曲线(输入特性曲线)如下图：

UDS反接也就是输出特性曲线图的第三象限应该是什么样子？

当NMOS管的控制电压(栅源电压) >开启电压 (2V以上)时，在D、S之间会形成反型层(又称作导电沟道，因沟道的导电离子极性与衬底的多子极性相反而被称为反型层)。当D、S之间没有电压即 =0时，是不会产生漏源电流 的(如上图左)。只有 >0时，即电动势 > 时才会产生电流 >0，电流从D流向S。

衬底和源极连接， > 且 >0的情况下(正确的工作模式)，NMOS工作原理如下图：

那么，在 > ，已形成反型层的情况下，当 <0即电动势 < 时，这种接法对NMOS而言是否可行呢？

按道理讲， 衬底内当DS之间的反型层建立 ，只要在DS之间加电压，就可以产生电流 。如果 > ，电流D→S，反之电流方向S→D。这个理解是对的。

(1)从第一个角度来理解。源(Source)极是源头，是能发射或源源不断产生电子多数载流子的一极(在NMOS管中，D、S区的多子就是电子)，漏(Drain)极是损失或中和掉多数载流子的一极。所以，在NMOS管正常工作时，多子(电子)应该是从源极到漏极(而不能反过来)，对应的电流就是从漏极到源极，此时对应的电压就应该是 >0。这是从源漏极字面的意思理解。

(2)从第二个角度来理解。源极和衬底B极是短在一起的，两个地方电动势相等，看作0位；当 > 时，源极电子和B极少子共同形成反型层，当 >0时，如上面(1)所述，反型层能正常导电；当 <0时(将上图的 正负调换方向后)，初始阶段电流可以从S→D(电子从D→S，毕竟暂时形成的反型层还存在)，但是随着时间延长，源极发射的电子不会朝漏极方向涌动，而是朝 电源的正端涌动，此时反型层会因源极提供的电子减少而消失，而漏极因为与衬底不短接，即使能产生电子也无法传递到衬底层，所以反型层导电沟道彻底消失。此时DS之间只会剩衬底B到漏极D之间的一个寄生二极管，所以当DS之间电源接反时， 电源之间相当于接了一个普通二极管，只有管压降。所以，DS之间的电压也应该是 >0。(这个理解不知道准不准确，还请读者反馈想法，共同讨论)

20200403更新:

感谢@青岛芒果评论。

第二个角度的理解有误：

（1）反型层即N沟道形成用到的电子不是由源极提供，而是衬底少子提供的；

（2）N沟道是自由电子组成，所以可导电。形成电流时用到的电子是由半导体D或者S极提供的多子提供，“源”和“漏”的定义是基于常规UDS》0而言的，当UDS《0时，显然形成电流所需的电子可由“漏”极提供补充。“源”和“漏”不是绝对的。

（3）只要UGS》UGSth，衬底中N沟道将一直存在，此时S端电势高，D端电势低，楔形沟道为左窄右宽。由于，UGS》UGSth，所以不会产生夹断，MOS管此时将一直处于可变电阻区。个人认为不会有饱和区和击穿区，大家可以在评论区留言讨论。

（4）输出曲线第三象限与第一象限不对称。

（5）综上，增强型NMOS的D和S之间的电压是可以反接的，即UDS《0是可以的，推翻第一和第二个角度的讨论。

提出源漏极能否反接这个问题源于读到的一个公众号文章：

常用极性反接保护电路

这篇文章中重点讲述了利用MOS管进行极性反接保护（需要将文章中的耗尽型MOS管改为增强型NMOS和PMOS才对）。显然，如文章中，两个MOS管在电路中都反接了（NMOS管的 <0），这与我的认知相悖，所以才想到认真思考这个问题，并且我利用Cadence进行了仿真，仿真结果如下图：

从仿真结果来看，即使接反了，电路仍然成立。

上面NMOS管处电流方向就是从S→D的，电流显示为负值的原因很可能是：对于NMOS管，默认正的电流方向是D→S，而在上面电路中电流方向是S→D，所以电流仿真结果标识为负号；

稳压二极管是确保UGS之间的电压；

最后经过NMOS的电流是三个之路的电流之和；

采用NMOS防反接原因：N沟道的形成使压降小，功耗低。

综上所述：

MOS管的源漏极是可以反接的。即：

对于增强型NMOS管而言： >0可以， <0也可以。

对于增强型PMOS管而言，上述结论也成立。

为此问题，我开了一个帖子，里面有相关问答，感兴趣的可以参与讨论：

NMOS管进行极性反接保护的几个疑问

【开帖子之前结论暂留：

1)对NMOS管而言，要想正常工作，就应该有： > (2V以上)>0且 >0，即DS之间电源不要反接；

2)若 <0，那么NMOS管是无法正常工作的，只相当于在 之间接了一个普通二极管，如果电流过大，可能会损坏NMOS管；

3)从1)所述的NMOS正常工作模式看出：S极的电位最低，往往接地。

注：PMOS管理解与此相似，其正常工作模式为： < <0且 <0；PMOS管正常工作模式看出S极的电位最高，往往接电源。这就解释了为什么很多博文中写道：NMOS管的源极往往接地，PMOS管的源极往往接Vcc。

】参考(链接2有S与B不短接情形说明)：

MOS管的源级漏极区别

nMOS晶体管导通时，为什么电流是从源极流到漏极，而不是漏极流到源极？

MOS管漏极与源极的电压反接有什么用

MOS 场效应晶体管

场效应管寄生二极管

MOS管的三个极分别是什么

MOS管是集成电路中的绝缘性场效应管。它的三个极分别是：栅极、漏极和源极。栅极简称为G；源极简称为S；漏极简称为D。

栅极是由金属细丝组成的筛网状或螺旋状电极，多极电子管中最靠近阴极的一个电极，具有细丝网或螺旋线的形状，插在电子管另外两个电极之间，起控制板极电流强度、改变电子管性能的作用。漏极在栅极的左侧，源极在栅极的右侧。