n溝道m(xù)os管的導(dǎo)通特性以及工作原理

• 來源：宇芯電子 更新時間：2020-03-31 14:37:38點擊：6次

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  n溝道m(xù)os管的導(dǎo)通特性以及工作原理

  
  

  
  

  一、什么是n溝道m(xù)os管

          NMOS英文全稱為N-Metal-Oxide-Semiconductor。 意思為N型金屬-氧化物-半導(dǎo)體，而擁有這種結(jié)構(gòu)的晶體管我們稱之為NMOS晶體管。 MOS晶體管有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管構(gòu)成的集成電路稱為MOS集成電路，由NMOS組成的電路就是NMOS集成電路，由PMOS管組成的電路就是PMOS集成電路，由NMOS和PMOS兩種管子組成的互補MOS電路，即CMOS電路。

   

  
  

  二、n溝道m(xù)os管的導(dǎo)通特性

          NMOS的特性，Vgs大于一定的值就會導(dǎo)通，適合用于源極接地時的情況（低端驅(qū)動），只要柵極電壓達到4V或10V就可以了。 PMOS的特性，Vgs小于一定的值就會導(dǎo)通，適合用于源極接VCC時的情況（高端驅(qū)動）。但是，雖然PMOS可以很方便地用作高端驅(qū)動，但由于導(dǎo)通電阻大，價格貴，替換種類少等原因，在高端驅(qū)動中，通常還是使用NMOS。

  

  
  

  
  

  三、n溝道m(xù)os管的結(jié)構(gòu)

          在一塊摻雜濃度較低的P型硅襯底（提供大量可以動空穴）上，制作兩個高摻雜濃度的N+區(qū)(N+區(qū)域中有大量為電流流動提供自由電子的電子源)，并用金屬鋁引出兩個電極，分別作漏極D和源極S。然后在半導(dǎo)體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅(SiO2)絕緣層，在漏——源極間的絕緣層上再裝上一個鋁電極（通常是多晶硅），作為柵極G。在襯底上也引出一個電極B，這就構(gòu)成了一個N溝道增強型MOS管。MOS管的源極和襯底通常是接在一起的(大多數(shù)管子在出廠前已連接好)

          它的柵極與其它電極間是絕緣的。

          圖(a)、(b)分別是它的結(jié)構(gòu)示意圖和代表符號。代表符號中的箭頭方向表示由P(襯底)指向N(溝道)。P溝道增強型MOS管的箭頭方向與上述相反，如圖(c)所示。

  
  

  

  
  

  
  

  四、n溝道m(xù)os管的工作原理

  
  

  

  
  

          （1）VGS=0時，不管VDS極性如何，其中總有一個PN結(jié)反偏，所以不存在導(dǎo)電溝道。

          VGS=0，ID=0

          VGS必須大于0

          管子才能工作。

  
  

  

  
  

          （2）VGS》0時，在Sio2介質(zhì)中產(chǎn)生一個垂直于半導(dǎo)體表面的電場，排斥P區(qū)多子空穴而吸引少子電子。當(dāng)VGS達到一定值時P區(qū)表面將形成反型層把兩側(cè)的N區(qū)溝通，形成導(dǎo)電溝道。

          VGS》0→g吸引電子→反型層→導(dǎo)電溝道

          VGS↑→反型層變厚→VDS↑→ID↑

          （3）VGS≥VT時而VDS較小時：

          VDS↑→ID↑

  
  

  

  
  

          VT：開啟電壓，在VDS作

          用下開始導(dǎo)電時的VGS°

          VT=VGS—VDS

  
  

  

  
  

          （4）VGS》0且VDS增大到一定值后，靠近漏極的溝道被夾斷，形成夾斷區(qū)。

          VDS↑→ID不變

  
  

  
  

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