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时间:2020/8/26 阅读:6272 关键词:MOS管场效应管
场效应管全称Field Effect Transistor
场效应管分类:结型场效应管+绝缘栅场效应管(MOS管)
MOS管分类:增强型+耗尽型,P沟道 + N沟道
P沟道MOS管分类:P沟道增强型+P沟道耗尽型
什么是P沟道MOS管
P沟道MOS管简称PMOS管
PMOS全称positive channel Metal Oxide Semiconductor;
别名:positive MOS;
PMOS管:n型衬底,p沟道,靠空穴的流动运送电流的MOS管;
MOS场效应管被称P沟道增强型MOS场效应管
P沟道硅MOS场效应管在N型硅衬底上有两个P+区,
源极和漏极,两极间不通导,
柵极加正电压(源极接地),柵极下的N型硅表面呈现P型反型层,
成为衔接源极和漏极的沟道。
改变栅极电压可改变沟道中的电子密度,同时也改变沟道的电阻;
若:N型硅衬底表面不加栅极电压就已存在P型反型层沟道,加上恰当偏压,可让沟道电阻增大或减小,此种MOS场效应管被称P沟道耗尽型场效应管,简称PMOS晶体管;
PMOS管优势:电路工艺简单;
PMOS管缺点
1.导通电阻大;
2.成本高;
3.速度慢:因逻辑摆幅大,充电放电过程长,跨导小;
PMOS特性
Vgs < 一定值,导通;
应用:源极接VCC,高端驱动;
P沟道增强型MOS管工作原理
PMOS管衬底要与源极连接,漏心极电压Vds < 0,
确保:两个P区与衬底间PN结均为反偏,在衬底顶表面左近构成导电沟道,栅极对源极的电压Vgs < 0。
Vds≠O导电沟道构成后,漏极与D源极S间加负向电压,
源极与漏极间有漏极电流Id流通,Id随Vds而增加,
Id沿沟道产生压降使沟道上各点与栅极间电压不再相等,此电压削弱栅极中负电荷电场作用,使沟道从漏极到源极逐渐变窄.
Vds增大到Vgd=Vgs(TH),沟道在漏极左近呈现预夹断.
导电沟道构成,Vds=0,栅极与源极间加负电压Vgs,有绝缘层存在,因此没电流;
金属栅极被补充电而聚集负电荷,N型半导体中多子电子被负电荷排斥向体内运动,表面留下带正电离子,构成耗尽层,随着栅极G与源极S间负电压增加,耗尽层加宽,
Vgs增大到一定值,衬底中空穴(少子)被栅极中负电荷吸收到表面,在耗尽层和绝缘层之间构成一个P型薄层,被称反型层;
此反型层就构成漏极与源极间导电沟道,Vgs称为开启电压Vgs(th),Vgs=Vgs(th),若增加,衬底表面感应空穴越多,反型层加宽,而耗尽层宽度却不再变化,因此可用Vgs大小控制导电沟道宽度。