MOS管中的N型/P型是什么意思?沟道呢?金属氧化物膜又是什么
MOS管学名是场效应管,是金属-氧化物-半导体型场效应管,属于绝缘栅型。本文金誉半导体就结构构方面给大家进行简单的描述介绍。
首先,MOS管又可分为2种种类:N型和P型。如下图所示:
解释1:N型
以N型管为例子,2端为操纵端,称之为“栅压”;3端通常接地装置,称之为“源极”;源极工作电压记作Vss,1线接正工作电压,称之为“漏极”,漏极工作电压记作VDD。使得1端与3端导通,栅压2上应加高电平。
解释2:P型
P型和N型相反,大家可以依据此图理解P型都是反过来的。因此,不难理解,n型的如图在栅极加正压会导致导通,而p型的相反。对P型管,栅压、源极、漏极各自为5端、4端、6端。使得4端与6端导通,栅压5得加低电平。
在CMOS加工工艺做成的逻辑性元器件或单片机设计中,N型管与P型管通常是成对发生的。与此同时发生的这两个CMOS管,无论怎样,只需一只关断,另一只则不导通(即“截至”或“关闭”),因此称之为“相辅相成型CMOS管”。
解释3:沟道
上面图中,下边的p型中间一个窄长条就是沟道,使得左右两块P型极连在一起,所以mos管导通后是电阻特性,因此它的一个重要参数就是导通电阻,选用mos管必须清楚这个参数是否符合需求。
其结构示意图:
解释4:金属氧化物膜
图中有指示,这个膜是绝缘的,用来电气隔离,使得栅极只能形成电场,不能通过直流电,因此是用电压控制的。在直流电气上,栅极和源漏极是断路。不难理解,这个膜越薄,电场作用越好、坎压越小、相同栅极电压时导通能力越强。坏处是:越容易击穿、工艺制作难度越大而价格越贵。
解释5:左右对称
图示左右是对称的,难免会有人问怎么区分源极和漏极呢?其实原理上,源极和漏极确实是对称的,是不区分的。但在实际应用中,厂家一般在源极和漏极之间连接一个二极管,起保护作用,正是这个二极管决定了源极和漏极,这样,封装也就固定了,便于实用。
最后我们来讲讲原理和实物的区别,书面上我们通常看到的都是原理图,实际的元件增加了源-漏之间跨接的保护二极管,来区分源极和漏极。实际中,p型的衬底是接正电源的,使得栅极预先成为相对负电压,因此p型的管子,栅极不用加负电压了,接地就能保证导通。相当于预先形成了不能导通的沟道,严格讲应该是耗尽型了。好处是明显的,应用时抛开了负电压。
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