n溝道m(xù)os管-耗盡型和增強型mos管工作原理-可易亞
信息來源:本站 日期:2017-11-15
金屬-氧化物-半導體結構的晶體管簡稱MOS晶體管,有P型MOS管和N型MOS管之分。MOS管構成的集成電路稱為MOS集成電路,而PMOS管和NMOS管共同構成的互補型MOS集成電路即為CMOS集成電路。
由p型襯底和兩個高濃度n擴散區(qū)構成的MOS管叫作n溝道MOS管,該管導通時在兩個高濃度n擴散區(qū)間構成n型導電溝道。n溝道加強型MOS管必需在柵極上施加正向偏壓,且只要柵源電壓大于閾值電壓時才有導電溝道產生的n溝道MOS管。n溝道耗盡型MOS管是指在不加柵壓(柵源電壓為零)時,就有導電溝道產生的n溝道MOS管。
從構造簡單上看,N溝道耗盡型MOS管與N溝道加強型MOS管根本類似,其區(qū)別僅在于柵-源極間電壓vGS=0時,耗盡型MOS管中的漏-源極間已有導電溝道產生,而增強型MOS管要在vGS≥VT時才呈現(xiàn)導電溝道。
緣由是制造N溝道耗盡型MOS管時,在SiO2絕緣層中摻入了大量的堿金屬正離子Na+或K+(制造P溝道耗盡型MOS管時摻入負離子),因而即便vGS=0時,在這些正離子產生的電場作用下,漏-源極間的P型襯底外表也能感應生成N溝道(稱為初始溝道),只需加上正向電壓vDS,就有電流iD。假如加上正的vGS,柵極與N溝道間的電場將在溝道中吸收來更多的電子,溝道加寬,溝道電阻變小,iD增大。反之vGS為負時,溝道中感應的電子減少,溝道變窄,溝道電阻變大,iD減小。
當vGS負向增加到某一數值時,導電溝道消逝,iD趨于零,管子截止,故稱為耗盡型。溝道消逝時的柵-源電壓稱為夾斷電壓,仍用VP表示。與N溝道結型場效應管相同,N溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓VP也為負值,但是,前者只能在vGS<0的狀況下工作。
后者在vGS=0,vGS>0,VP
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