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场效应管在电路中应用很广泛，场效应管属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点。场效应管一般简写MOS管，是金属（metal）—氧化物（oxide）—半导体（semiconductor）英文的首字母缩写，或者称是金属—绝缘体（insulator）—半导体。MOS管不同于三极管，工作的时候只有一种载流子-电子。实际MOS管是一种四端元件：栅极，漏极，源极和衬底。如下图所示 从生产工艺来说，小功率的信号MOS管，是没有寄生二级二极管。是因为小功率MOS管是平面结构，漏极引出方向是从硅片的上面也就是源极同一个方向，所以没有这个二极管，如上图所示。 但如果改变工艺，小功率的MOS管也会有体二极管。以我们最常用的增强型作为分析，在生产工艺制作中其源极和衬底是短接的。这种增强型MOSFET在一块浓度较低的P型硅上扩散两个浓度较高的N型区作为漏极和源极，半导体表面覆盖二氧化硅绝缘层并引出一个电极作为栅极。当源极和衬底短接后，漏极是N型区，衬底是P型硅，那么在漏极和衬底之间形成了一个PN结，也就是体二极管的由来。下图就是原理图表示和简化的结构模型。 MOS管的source和drain是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。但是根据MOS的结构模型可知，由了体二极管的存在后，电路应用的时候将source和drain对调后，得到的效果是完全不一样的。对于N型MOS管是高边驱动，下图左边的原理图，栅极接地，MOS管关闭，输出是0电平。下图右边的原理图，由于体二极管的存在，输出是4.4V左右，输出电压刚好是输入减去二极管的压降。 但是功率MOS管的制作工艺不同于上文讨论的信号MOS管。形成的体二极管结构也是不一样的。下图是功率MOS管的结构示意图，将示意图向屏幕内部延伸就是MOS的3D立体图，大家发挥以下想象力，哈哈。 功率MOS管是分为DMOS和VMOS，这两种类型都需要将沟道长度L做短，沟道长度短了，跨导gf就比较大，电压增益和增益带宽积GBW就会增大。在固定的栅极电压Vgs下，漏源电流Ids就会变得大。 功率MOS管的制作工艺，将漏极从硅片的底部引出。而不是像信号级MOS管，将源极和漏极平面结构。当漏极施加电压，n型渗杂区的多子-电子，就会移动到漏极，形成电流Ids。由于有多个n型渗杂区，可以将单个n型渗杂区到漏极的通路看作一个功率MOS的单元，因此这种MOS的过流能力是很强，几十安培的Ids都比较容易制作。和功率MOS的供应商交流，他们也会说，功率MOS内部实际有几千路小MOS并联而成。 通过这种结构示意图就能知道，功率MOS的体二极管是直接连接到漏极，不需要衬底和漏极短路。因此这种体二极管的过流能力也是足够大，几乎和MOS管的沟道过流能力差不多。 下图是2N7002和PSMN013-60HL的提二极管的过流能力对比，还是有差距的。当然两者的沟道电流也不一样。在大功率电路设计中，务必理解各种参数的实际意义和关联关系，以免造成严重后果。
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