浅析N沟道MOS管(guan)(guan)和(he)P沟道MOS管(guan)(guan)在电(dian)路中的详细应用-KIA MOS管(guan)(guan)

信息来源：本(ben)站　日期：2020-03-19　

分享到：

浅析N沟道MOS管和P沟道MOS管在电路中的详细应用

MOS管集成电路特点：

该文(wen)主要是N沟道MOS管和(he)P沟道MOS管在电(dian)路中的详细应用讲(jiang)制造(zao)工艺比(bi)较(jiao)简单、成(cheng)品率(lv)较(jiao)高(gao)、功(gong)耗(hao)低、组成(cheng)的(de)逻(luo)辑电路比(bi)较(jiao)简单，集成(cheng)度高(gao)、抗干扰能力强，特别适合于大规模集成(cheng)电路。

MOS管 ,N沟道MOS管,p沟道MOS管

MOS管集成电路包括:

N沟(gou)道(dao)MOS管(guan)(guan)组成(cheng)(cheng)(cheng)的N沟(gou)道(dao)MOS管(guan)(guan)电路(lu)、P沟(gou)道(dao)MOS管(guan)(guan)组成(cheng)(cheng)(cheng)的P沟(gou)道(dao)MOS管(guan)(guan)电路(lu)及(ji)由N沟(gou)道(dao)MOS管(guan)(guan)和P沟(gou)道(dao)MOS管(guan)(guan)两种(zhong)管(guan)(guan)子组成(cheng)(cheng)(cheng)的互(hu)补(bu)MOS电路(lu)，即CMOS电路(lu)。

P沟(gou)道MOS管(guan)门(men)电(dian)路(lu)与N沟(gou)道MOS管(guan)电(dian)路(lu)的(de)原(yuan)理完全相(xiang)(xiang)同，只是电(dian)源极性相(xiang)(xiang)反而已。

MOS管 ,N沟道MOS管,p沟道MOS管

数(shu)字电路中(zhong)MOS集(ji)(ji)成电路所使用的MOS管均(jun)为增强型管子，负(fu)载(zai)常用MOS管作为有源负(fu)载(zai)，这(zhei)样不仅节省了(le)硅(gui)片(pian)面积，而且简化了(le)工艺利于(yu)大规模集(ji)(ji)成。常用的符(fu)号如图1所示。

MOS管 ,N沟道MOS管,p沟道MOS管

N沟道MOS管

金属-氧化物-半导体(ti)(Metal-Oxide-SemIConductor)结构(gou)的晶体(ti)管(guan)简称MOS管(guan)，有P型(xing)MOS管(guan)和N型(xing)MOS管(guan)之分。MOS管(guan)构(gou)成的集(ji)(ji)成电路称为MOS管(guan)集(ji)(ji)成电路，而P沟(gou)道MOS管(guan)和N沟(gou)道MOS管(guan)共同构(gou)成的互补型(xing)MOS管(guan)集(ji)(ji)成电路即为CMOS管(guan)集(ji)(ji)成电路。

由p型(xing)(xing)衬底和两(liang)个(ge)高浓度n扩(kuo)散(san)区构成的(de)MOS管(guan)(guan)叫作n沟道(dao)MOS管(guan)(guan)，该(gai)管(guan)(guan)导通时(shi)在(zai)两(liang)个(ge)高浓度n扩(kuo)散(san)区间(jian)形成n型(xing)(xing)导电(dian)(dian)沟道(dao)。n沟道(dao)增强型(xing)(xing)MOS管(guan)(guan)必(bi)须在(zai)栅极上施加正向偏压(ya)，且只有栅源电(dian)(dian)压(ya)大于阈值(zhi)电(dian)(dian)压(ya)时(shi)才有导电(dian)(dian)沟道(dao)产生(sheng)(sheng)的(de)n沟道(dao)MOS管(guan)(guan)。n沟道(dao)耗尽型(xing)(xing)MOS管(guan)(guan)是指在(zai)不加栅压(ya)（栅源电(dian)(dian)压(ya)为零）时(shi)，就(jiu)有导电(dian)(dian)沟道(dao)产生(sheng)(sheng)的(de)n沟道(dao)MOS管(guan)(guan)。

MOS管 ,N沟道MOS管,p沟道MOS管

N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOS管(guan)集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)是N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOS电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOS集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)输入阻(zu)抗很高，基(ji)本上(shang)不需要(yao)吸收(shou)电(dian)(dian)(dian)(dian)流，因此，CMOS管(guan)与(yu)N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOS集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)连接(jie)时不必考虑(lv)电(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)(de)负(fu)载问(wen)题(ti)。N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOS管(guan)集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)大多采用单组正电(dian)(dian)(dian)(dian)源供电(dian)(dian)(dian)(dian)，并且以5V为多。CMOS管(guan)集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)只要(yao)选用与(yu)NMOS管(guan)集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)相同(tong)的(de)(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)源，就可与(yu)NMOS集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)直(zhi)接(jie)连接(jie)。不过，从N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOS管(guan)到CMOS直(zhi)接(jie)连接(jie)时，由(you)于(yu)N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)MOS管(guan)输出的(de)(de)(de)高电(dian)(dian)(dian)(dian)平低于(yu)CMOS管(guan)集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)输入高电(dian)(dian)(dian)(dian)平，因而需要(yao)使(shi)用一个(ge)（电(dian)(dian)(dian)(dian)位）上(shang)拉(la)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R，R的(de)(de)(de)取值一般选用2～100KΩ。

MOS管 ,N沟道MOS管,p沟道MOS管

N沟道增强型MOS管的结构

在(zai)一(yi)块掺(chan)杂(za)浓(nong)度较低的P型硅(gui)衬底上(shang)，制作两个(ge)高掺(chan)杂(za)浓(nong)度的N+区，并用(yong)金属铝引(yin)出两个(ge)电极，分(fen)别(bie)作漏极d和源极s。

然后在半导体表面覆盖一层(ceng)很(hen)薄的二(er)氧化硅(gui)(SiO2)绝缘层(ceng)，在漏——源极(ji)(ji)间的绝缘层(ceng)上再装(zhuang)上一个铝电(dian)极(ji)(ji),作为栅极(ji)(ji)g。

MOS管 ,N沟道MOS管,p沟道MOS管

在(zai)衬底(di)上也引出(chu)一(yi)个电极B，这就(jiu)构(gou)成了(le)一(yi)个N沟(gou)(gou)道(dao)增强型(xing)MOS管(guan)。MOS管(guan)的(de)(de)(de)(de)源极和(he)(he)衬底(di)通常(chang)是接(jie)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)(de)(de)(de)(大多数(shu)管(guan)子在(zai)出(chu)厂前已连(lian)接(jie)好)。它(ta)的(de)(de)(de)(de)栅极与(yu)其它(ta)电极间是绝缘的(de)(de)(de)(de)。图(tu)(a)、(b)分别是它(ta)的(de)(de)(de)(de)结构(gou)示(shi)意图(tu)和(he)(he)代表(biao)符(fu)号。代表(biao)符(fu)号中的(de)(de)(de)(de)箭头(tou)方向(xiang)表(biao)示(shi)由P(衬底(di))指向(xiang)N(沟(gou)(gou)道(dao))。P沟(gou)(gou)道(dao)增强型(xing)MOS管(guan)的(de)(de)(de)(de)箭头(tou)方向(xiang)与(yu)上述相(xiang)反，如图(tu)(c)所示(shi)。

MOS管 ,N沟道MOS管,p沟道MOS管