V一MOS功率场效应管是近年发展起来的新器件。有人说它既有电子管的优点，又有晶体管的优点，因此它得到了人们的高度重视。
V一MOS管的构造和原理
它是利用硅片的各向异性腐蚀原理，在（100）面的硅片上，刻蚀出一定宽度、深度和长度的V形槽，然后把器件作在槽的两个壁上作成的。图1是N沟道增强型场效应管剖面图。其中D为漏极，S为源极，G为栅极。其工作原理是这样的：S极接0电位，D极接正电位，当G极电位为0或负时，由于P－n结X\(_{jB}\)反偏，D、S极间没有电流通过；当G极接上正电压时，由于电荷感应，在P-区感应出电子，电子的积累，形成了n型沟道。此沟道连通了n\(_{+}\)和n－n\(_{+}\)区，S、D之间便产生了电流。因此，G上电压的大小，决定了S、D之间的电流大小。
V－MOS场效应管的放大电路见图2。若在它的栅、源之间加上交变的信号电压u\(_{r}\)，那么在D、S极间就能得到完全随信号电压变化而变化的信号电流ID。通常I\(_{D}\)为数安培至数十安培，RL从1KΩ到数十KΩ，所以输出电压的幅度要比输入信号电压的幅度大几百倍到数千倍。而且它们的变化规律一致，这就达到了电压放大的目的。这点与电子管放大原理完全一样。
V-MOS管的特点
1．输入阻抗高从结构上可以看出，由于栅源之间是SiO\(_{2}\)层，所以栅、源之间的直流电阻基本上就是SiO2的绝缘电阻，一般为10\(^{8}\)欧姆左右。由于交流阻抗取决于信号频率和输入电容，V-MOS管的输入电容随电流大小而不同，对于I\(_{D}\)=2A的管子，Cλ为35～50pF；对于10A的管子，C\(_{λ}\)为500pF，比晶体管的输入电容小，所以交流输入阻抗高。
2．驱动电流和驱动功率小由于V－MOS管的驱动电流实际上是SiO\(_{2}\)的漏电流，所以就很小，一般为0.1μA。驱动功率也很小，一般认为只要有电压就可以驱动。
3．开关速度快由于V—MOS管是多数载流子器件，这就意味着没有少子的存储、延迟时间。另一方面，V-MOS管的载流子是由电场控制的，开关时间基本上决定于寄生电容、电感，而不象晶体管那样存在着有源区少子的注入和抽取，所以V-MOS管的开关速度快，在10ns内可以开启或关断2A的电流；在20ns内可以开启或关断8A的电流。
4．跨导的高度线性由于V－MOS管的沟道长度在1～2μm之间，所以载流子的漂移极容易饱和。饱和后跨导gfc基本上为一常数，不随电流大小而变化。
5．通频带宽、高频特性好由于V－MOS管多数载流子运动是属于漂移运动，同时漂移距离极短，约1～1.5μm，而不象晶体管那样存在着少于基区渡越时间限制，所以V－MOS管功率增益随频率变化极小，通频带宽、高频特性较好。
V—MOS管的外形及分类
V－MOS功率场效应管的封装有F型、塑封型和十字型等多种形式，目前国内多采用F型封装，外形见图3。
V－MOS功率场效应管按导电性质分为n沟道增强型、耗尽型和P沟道增强型、耗尽型四类。n为道称为VN系列，P沟道则称为VP系列，它们在电路中的符号见图4。目前，国内仅有n沟道产品，故本文介绍以n沟道为主。
V-MOS管的特性参数
V—MOS场效应功率管的主要参数：
1．BV\(_{DSS}\)——源漏耐压。我们规定，当UGS＝0时，源漏之间反向漏电流达到某一规定值时，源漏电压称为BV\(_{DSS}\)，漏电流一般规定为10μA。BVDSS确定了使用电压。
2．BV\(_{GSS}\)——栅源耐压。由于MOS器件栅源之间是SiO2层，它很薄，一般在10O0～1500A。左右，所以栅源耐压仅在30～40伏左右。值得注意的是栅源一旦击穿，就造成器件永久性损坏，所以在使用中栅压应不超过规定值。
3．V\(_{th}\)——阈电压。我们规定，当源漏电流为1mA时，栅源之间的电压称为Vth，一般为2～4伏。
4．I\(_{DS}\)——源漏电流。当UDS=10伏、U\(_{GS}\)＝10伏时，源漏之间通过的电流为IDS，它表示器件的电流容量。
5.输出特性。以栅源电压为参变量，I\(_{DS}\)和UDS的关系称为输出特性，如图5所示。输出特性可以分为三个区域：Ⅰ为可调电阻区；Ⅱ为饱和区；Ⅲ为雪崩区。当用作线性放大时，器件应工作在饱和区。
在一定栅压下，由Ⅰ区进入Ⅱ区时的直流电阻称为开态电阻，用R\(_{on}\)表示。Ron的大小表示了器件的耗损。
6．转移特性。和电子管一样，在饱和区内某一固定的源漏电压下，I\(_{DS}\)和珊压Ugs之间的关系称为转移特性，如图6所示。
栅电压对源漏电流控制能力的定量表示称为跨导。跨导g\(_{fs}\)=△IDS/△U\(_{gs}\)。
V—MOS功率场效应管的其它参数这里就不一一介绍了。
广阔的应用前景
由于V－MOS功率场效应管所具有的优越性能，越来越引起了人们的极大关注。目前，V－MOS功率场效应管主要用在以下几个方面：CMOS、TTL接口电路；高速开关；直流转换；射频功放；高级音响系统；线性放大；马达驱动；开关电源等方面。
国内有单位采用V－MOS功率场效应管作成高频拓扑开关电源，工作频率已达200KHz，效率为80％左右；用它作的400KHz开关电源也已试制成功。
我国电子工业部所属877厂目前已形成了该器件的系列产品，工作电流IDS从1A～10A；功率从15W～100W。（郭印文）