MOS管中的N型/P型是什么意思？溝道呢？金屬氧化物膜又是什么

MOS管學(xué)名是場(chǎng)效應(yīng)管，是金屬-氧化物-半導(dǎo)體型場(chǎng)效應(yīng)管，屬于絕緣柵型。本文金譽(yù)半導(dǎo)體就結(jié)構(gòu)構(gòu)方面給大家進(jìn)行簡(jiǎn)單的描述介紹。

首先，MOS管又可分為2種種類(lèi)：N型和P型。如下圖所示：

解釋1：N型

以N型管為例子，2端為操縱端，稱(chēng)之為“柵壓”；3端通常接地裝置，稱(chēng)之為“源極”;源極工作電壓記作Vss，1線接正工作電壓，稱(chēng)之為“漏極”，漏極工作電壓記作VDD。使得1端與3端導(dǎo)通，柵壓2上應(yīng)加高電平。

解釋2：P型

P型和N型相反，大家可以依據(jù)此圖理解P型都是反過(guò)來(lái)的。因此，不難理解，n型的如圖在柵極加正壓會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)通，而p型的相反。對(duì)P型管，柵壓、源極、漏極各自為5端、4端、6端。使得4端與6端導(dǎo)通，柵壓5得加低電平。

在CMOS加工工藝做成的邏輯性元器件或單片機(jī)設(shè)計(jì)中，N型管與P型管通常是成對(duì)發(fā)生的。與此同時(shí)發(fā)生的這兩個(gè)CMOS管，無(wú)論怎樣，只需一只關(guān)斷，另一只則不導(dǎo)通(即“截至”或“關(guān)閉”)，因此稱(chēng)之為“相輔相成型CMOS管”。

解釋3：溝道

上面圖中，下邊的p型中間一個(gè)窄長(zhǎng)條就是溝道，使得左右兩塊P型極連在一起，所以mos管導(dǎo)通后是電阻特性，因此它的一個(gè)重要參數(shù)就是導(dǎo)通電阻，選用mos管必須清楚這個(gè)參數(shù)是否符合需求。

其結(jié)構(gòu)示意圖：

解釋4：金屬氧化物膜

圖中有指示，這個(gè)膜是絕緣的，用來(lái)電氣隔離，使得柵極只能形成電場(chǎng)，不能通過(guò)直流電，因此是用電壓控制的。在直流電氣上，柵極和源漏極是斷路。不難理解，這個(gè)膜越薄，電場(chǎng)作用越好、坎壓越小、相同柵極電壓時(shí)導(dǎo)通能力越強(qiáng)。壞處是：越容易擊穿、工藝制作難度越大而價(jià)格越貴。

解釋5：左右對(duì)稱(chēng)

圖示左右是對(duì)稱(chēng)的，難免會(huì)有人問(wèn)怎么區(qū)分源極和漏極呢？其實(shí)原理上，源極和漏極確實(shí)是對(duì)稱(chēng)的，是不區(qū)分的。但在實(shí)際應(yīng)用中，廠家一般在源極和漏極之間連接一個(gè)二極管，起保護(hù)作用，正是這個(gè)二極管決定了源極和漏極，這樣，封裝也就固定了，便于實(shí)用。

最后我們來(lái)講講原理和實(shí)物的區(qū)別，書(shū)面上我們通常看到的都是原理圖，實(shí)際的元件增加了源-漏之間跨接的保護(hù)二極管，來(lái)區(qū)分源極和漏極。實(shí)際中，p型的襯底是接正電源的，使得柵極預(yù)先成為相對(duì)負(fù)電壓，因此p型的管子，柵極不用加負(fù)電壓了，接地就能保證導(dǎo)通。相當(dāng)于預(yù)先形成了不能導(dǎo)通的溝道，嚴(yán)格講應(yīng)該是耗盡型了。好處是明顯的，應(yīng)用時(shí)拋開(kāi)了負(fù)電壓。


審核編輯：湯梓紅