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n溝道m(xù)os管-耗盡型和增強(qiáng)型mos管工作原理-可易亞

信息來源:本站 日期:2017-11-15 

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N溝道耗盡型mos管

金屬-氧化物-半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)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(gòu)成的集成電路稱為MOS集成電路,而PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成的互補(bǔ)型MOS集成電路即為CMOS集成電路。

n溝道耗盡型mos管


由p型襯底和兩個(gè)高濃度n擴(kuò)散區(qū)構(gòu)成的MOS管叫作n溝道MOS管,該管導(dǎo)通時(shí)在兩個(gè)高濃度n擴(kuò)散區(qū)間構(gòu)成n型導(dǎo)電溝道。n溝道加強(qiáng)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(shí)才有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生的n溝道MOS管。n溝道耗盡型MOS管是指在不加?xùn)艍海旁措妷簽榱悖r(shí),就有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生的n溝道MOS管。


從構(gòu)造簡單上看,N溝道耗盡型MOS管與N溝道加強(qiáng)型MOS管根本類似,其區(qū)別僅在于柵-源極間電壓vGS=0時(shí),耗盡型MOS管中的漏-源極間已有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生,而增強(qiáng)型MOS管要在vGS≥VT時(shí)才呈現(xiàn)導(dǎo)電溝道。


緣由是制造N溝道耗盡型MOS管時(shí),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(shí)摻入負(fù)離子),因而即便vGS=0時(shí),在這些正離子產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下,漏-源極間的P型襯底外表也能感應(yīng)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(chǎng)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(fù)時(shí),溝道中感應(yīng)的電子減少,溝道變窄,溝道電阻變大,iD減小。

當(dāng)vGS負(fù)向增加到某一數(shù)值時(shí),導(dǎo)電溝道消逝,iD趨于零,管子截止,故稱為耗盡型。溝道消逝時(shí)的柵-源電壓稱為夾斷電壓,仍用VP表示。與N溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管相同,N溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓VP也為負(fù)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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