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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管學名是場效應管,是金屬-氧化物-半導體型場效應管,屬于絕緣柵型。本文金譽半導體就結構構方面給大家進行簡單的描述介紹。
首先,MOS管又可分為2種種類: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,稱之為“柵壓”;3端通常接地裝置,稱之為“源極”;源極工作電壓記作Vss,1線接正工作電壓,稱之為“漏極”,漏極工作電壓記作VDD。使得1端與3端導通,柵壓2上應加高電平。
解釋2:P型
P型和N型相反,大家可以依據(jù)此圖理解P型都是反過來的。因此,不難理解,n型的如圖在柵極加正壓會導致導通,而p型的相反。對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設計中,N型管與P型管通常是成對發(fā)生的。與此同時發(fā)生的這兩個CMOS管,無論怎樣,只需一只關斷,另一只則不導通(即“截至”或“關閉”),因此稱之為“相輔相成型CMOS管”。
解釋3:溝道
上面圖中,下邊的p型中間一個窄長條就是溝道,使得左右兩塊P型極連在一起,所以mos管導通后是電阻特性,因此它的一個重要參數(shù)就是導通電阻,選用mos管必須清楚這個參數(shù)是否符合需求。
其結構示意圖:
解釋4:金屬氧化物膜
圖中有指示,這個膜是絕緣的,用來電氣隔離,使得柵極只能形成電場,不能通過直流電,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,這個膜越薄,電場作用越好、坎壓越小、相同柵極電壓時導通能力越強。壞處是:越容易擊穿、工藝制作難度越大而價格越貴。
解釋5:左右對稱
圖示左右是對稱的,難免會有人問怎么區(qū)分源極和漏極呢?其實原理上,源極和漏極確實是對稱的,是不區(qū)分的。但在實際應用中,廠家一般在源極和漏極之間連接一個二極管,起保護作用,正是這個二極管決定了源極和漏極,這樣,封裝也就固定了,便于實用。
最后我們來講講原理和實物的區(qū)別,書面上我們通??吹降亩际窃韴D,實際的元件增加了源-漏之間跨接的保護二極管,來區(qū)分源極和漏極。實際中,p型的襯底是接正電源的,使得柵極預先成為相對負電壓,因此p型的管子,柵極不用加負電壓了,接地就能保證導通。相當于預先形成了不能導通的溝道,嚴格講應該是耗盡型了。好處是明顯的,應用時拋開了負電壓。