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什么是nmos

NMOS英(ying)文全称为(wei)N-Metal-Oxide-Semiconductor。意(yi)思为(wei)N型金属-氧化(hua)物-半(ban)导(dao)体，而拥有这种结构(gou)的晶体管(guan)(guan)我们称之为(wei)NMOS晶体管(guan)(guan)。MOS晶体管(guan)(guan)有P型MOS管(guan)(guan)和N型MOS管(guan)(guan)之分。由MOS管(guan)(guan)构(gou)成(cheng)(cheng)的集成(cheng)(cheng)电(dian)路称为(wei)MOS集成(cheng)(cheng)电(dian)路，由NMOS组(zu)成(cheng)(cheng)的电(dian)路就是(shi)NMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)路，由PMOS管(guan)(guan)组(zu)成(cheng)(cheng)的电(dian)路就是(shi)PMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)路，由NMOS和PMOS两种管(guan)(guan)子组(zu)成(cheng)(cheng)的互补MOS电(dian)路，即CMOS电(dian)路。

什么是pmos

PMOS是指(zhi)n型衬底、p沟道，靠空穴的流动运送电(dian)流的MOS管(guan)。

P沟(gou)(gou)道(dao)(dao)MOS晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)空穴迁移率低，因(yin)而在MOS晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)几何尺寸和(he)工(gong)(gong)作电(dian)(dian)(dian)压(ya)绝(jue)对(dui)值相等(deng)的(de)情况下，PMOS晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)的(de)跨(kua)导(dao)小(xiao)于N沟(gou)(gou)道(dao)(dao)MOS晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)。此外，P沟(gou)(gou)道(dao)(dao)MOS晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)阈值电(dian)(dian)(dian)压(ya)的(de)绝(jue)对(dui)值一般偏高，要求有(you)较高的(de)工(gong)(gong)作电(dian)(dian)(dian)压(ya)。它(ta)的(de)供(gong)电(dian)(dian)(dian)电(dian)(dian)(dian)源的(de)电(dian)(dian)(dian)压(ya)大(da)小(xiao)和(he)极性(xing)，与双极型晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)——晶(jing)体(ti)(ti)管(guan)(guan)(guan)逻(luo)(luo)辑(ji)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)不兼(jian)容。PMOS因(yin)逻(luo)(luo)辑(ji)摆幅大(da)，充电(dian)(dian)(dian)放电(dian)(dian)(dian)过程(cheng)长，加之器件跨(kua)导(dao)小(xiao)，所(suo)(suo)以工(gong)(gong)作速度(du)更低，在NMOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)（见(jian)N沟(gou)(gou)道(dao)(dao)金属—氧(yang)化物(wu)—半导(dao)体(ti)(ti)集成(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)）出现之后，多数已(yi)为NMOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)所(suo)(suo)取(qu)代(dai)。只是，因(yin)PMOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)工(gong)(gong)艺简单，价格便(bian)宜，有(you)些中规模和(he)小(xiao)规模数字控制电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)仍采用PMOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)技术。

nmos和pmos区别

在实际项目中，我们基(ji)本都用增强型

mos管(guan)(guan)，分为(wei)N沟(gou)道(dao)和P沟(gou)道(dao)两种(zhong)。我们常(chang)用的(de)是NMOS，因(yin)为(wei)其导通(tong)电阻小(xiao)，且容易制造。在MOS管(guan)(guan)原理图上可(ke)以看到，漏(lou)极(ji)(ji)(ji)和源极(ji)(ji)(ji)之间有一个(ge)寄生二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)。这个(ge)叫(jiao)体二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)，在驱动感(gan)性(xing)负载（如马达），这个(ge)二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)很重(zhong)要。顺便说一句(ju)，体二极(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)只在单(dan)个(ge)的(de)MOS管(guan)(guan)中(zhong)存在，在集成电路(lu)芯(xin)片内部通(tong)常(chang)是没有的(de)。

1、nmos导通特性

NMOS的特性，Vgs大于(yu)(yu)一定(ding)的值(zhi)就(jiu)(jiu)会(hui)导通，适(shi)合用(yong)于(yu)(yu)源极接(jie)地时的情况（低端(duan)驱(qu)动(dong)），只要栅极电(dian)(dian)压达到4V或10V就(jiu)(jiu)可以了。 PMOS的特性，Vgs小于(yu)(yu)一定(ding)的值(zhi)就(jiu)(jiu)会(hui)导通，适(shi)合用(yong)于(yu)(yu)源极接(jie)VCC时的情况（高(gao)端(duan)驱(qu)动(dong)）。但是，虽然PMOS可以很方(fang)便地用(yong)作高(gao)端(duan)驱(qu)动(dong)，但由(you)于(yu)(yu)导通电(dian)(dian)阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高(gao)端(duan)驱(qu)动(dong)中，通常还是使用(yong)NMOS。

2、MOS开关管损失

不(bu)(bu)管是(shi)NMOS还(hai)是(shi)PMOS，导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)后都(dou)有导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)存在(zai)，这(zhei)样电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)就会在(zai)这(zhei)个(ge)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)上消耗能(neng)量，这(zhei)部分消耗的(de)(de)能(neng)量叫做导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)损(sun)(sun)(sun)耗。选择导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)小的(de)(de)MOS管会减小导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)损(sun)(sun)(sun)耗。现在(zai)的(de)(de)小功率(lv)MOS管导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)电(dian)(dian)(dian)阻(zu)一(yi)(yi)般在(zai)几(ji)十毫欧(ou)左(zuo)右，几(ji)毫欧(ou)的(de)(de)也有。 MOS在(zai)导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)和(he)截止的(de)(de)时(shi)候(hou)，一(yi)(yi)定不(bu)(bu)是(shi)在(zai)瞬(shun)间完成(cheng)的(de)(de)。MOS两(liang)(liang)端的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压有一(yi)(yi)个(ge)下降的(de)(de)过(guo)程(cheng)，流(liu)(liu)过(guo)的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)有一(yi)(yi)个(ge)上升的(de)(de)过(guo)程(cheng)，在(zai)这(zhei)段时(shi)间内(nei)(nei)，MOS管的(de)(de)损(sun)(sun)(sun)失(shi)是(shi)电(dian)(dian)(dian)压和(he)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)乘积，叫做开(kai)关(guan)损(sun)(sun)(sun)失(shi)。通(tong)(tong)(tong)常开(kai)关(guan)损(sun)(sun)(sun)失(shi)比(bi)导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)损(sun)(sun)(sun)失(shi)大得多，而且开(kai)关(guan)频(pin)率(lv)越高，损(sun)(sun)(sun)失(shi)也越大。 导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)瞬(shun)间电(dian)(dian)(dian)压和(he)电(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)乘积很大，造成(cheng)的(de)(de)损(sun)(sun)(sun)失(shi)也就很大。缩短开(kai)关(guan)时(shi)间，可(ke)以(yi)减小每次导(dao)(dao)通(tong)(tong)(tong)时(shi)的(de)(de)损(sun)(sun)(sun)失(shi)；降低开(kai)关(guan)频(pin)率(lv)，可(ke)以(yi)减小单(dan)位时(shi)间内(nei)(nei)的(de)(de)开(kai)关(guan)次数。这(zhei)两(liang)(liang)种(zhong)办(ban)法都(dou)可(ke)以(yi)减小开(kai)关(guan)损(sun)(sun)(sun)失(shi)。

3、MOS管驱动

跟双极性(xing)晶体管(guan)相比，一(yi)(yi)般认为使MOS管(guan)导通不需(xu)要(yao)电(dian)流(liu)，只要(yao)GS电(dian)压高(gao)于一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)值，就可以了。这个(ge)很容易做到，但是(shi)(shi)，我们还需(xu)要(yao)速度。 在MOS管(guan)的(de)(de)结构中可以看到，在GS，GD之间(jian)存在寄生电(dian)容，而MOS管(guan)的(de)(de)驱(qu)(qu)动，实际上(shang)就是(shi)(shi)对电(dian)容的(de)(de)充放(fang)电(dian)。对电(dian)容的(de)(de)充电(dian)需(xu)要(yao)一(yi)(yi)个(ge)电(dian)流(liu)，因为对电(dian)容充电(dian)瞬间(jian)可以把电(dian)容看成短(duan)路，所以瞬间(jian)电(dian)流(liu)会比较大。选择/设计MOS管(guan)驱(qu)(qu)动时第一(yi)(yi)要(yao)注意的(de)(de)是(shi)(shi)可提供瞬间(jian)短(duan)路电(dian)流(liu)的(de)(de)大小(xiao)。

第(di)二注(zhu)意的(de)(de)是，普(pu)遍用(yong)于高(gao)端(duan)驱动(dong)(dong)的(de)(de)NMOS，导通时(shi)需(xu)要是栅极(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)大(da)于源(yuan)极(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)。而高(gao)端(duan)驱动(dong)(dong)的(de)(de)MOS管导通时(shi)源(yuan)极(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)与漏极(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)（VCC）相(xiang)同，所(suo)以这时(shi)栅极(ji)电(dian)(dian)压(ya)(ya)要比(bi)VCC大(da)4V或10V。如果在同一个系统里(li)，要得到比(bi)VCC大(da)的(de)(de)电(dian)(dian)压(ya)(ya)，就(jiu)要专门(men)的(de)(de)升压(ya)(ya)电(dian)(dian)路了。很(hen)多马达驱动(dong)(dong)器都集成了电(dian)(dian)荷泵，要注(zhu)意的(de)(de)是应该选择合适的(de)(de)外(wai)接电(dian)(dian)容，以得到足够的(de)(de)短(duan)路电(dian)(dian)流去驱动(dong)(dong)MOS管。

MOS集成电路包括

NMOS管(guan)组成(cheng)的(de)NMOS电路、PMOS管(guan)组成(cheng)的(de)PMOS电路及由NMOS和PMOS两种管(guan)子组成(cheng)的(de)互补(bu)MOS电路，即(ji)CMOS电路。

PMOS门电路(lu)与NMOS电路(lu)的原(yuan)理完(wan)全相同，只是电源极(ji)性相反而已。

数(shu)字(zi)电路(lu)中(zhong)MOS集成电路(lu)所使用的MOS管(guan)均为增强型(xing)管(guan)子，负载常用MOS管(guan)作为有源负载，这样不仅节(jie)省了硅(gui)片面积，而且简(jian)化(hua)了工艺利(li)于大规模集成。常用的符号(hao)如图1所示。

N沟MOS晶体管

金属-氧化物-半导(dao)体(Metal-Oxide-SemIConductor)结构的晶体管简称(cheng)MOS晶体管，有P型MOS管和(he)N型MOS管之分。MOS管构成的集(ji)(ji)成电(dian)(dian)路(lu)称(cheng)为(wei)MOS集(ji)(ji)成电(dian)(dian)路(lu)，而PMOS管和(he)NMOS管共同构成的互补型MOS集(ji)(ji)成电(dian)(dian)路(lu)即为(wei)CMOS集(ji)(ji)成电(dian)(dian)路(lu)。

由(you)p型衬底和(he)两个高浓度n扩(kuo)散区(qu)构(gou)成(cheng)的MOS管(guan)叫作(zuo)n沟(gou)道(dao)(dao)(dao)(dao)MOS管(guan)，该管(guan)导(dao)通(tong)时在(zai)两个高浓度n扩(kuo)散区(qu)间(jian)形成(cheng)n型导(dao)电沟(gou)道(dao)(dao)(dao)(dao)。n沟(gou)道(dao)(dao)(dao)(dao)增强型MOS管(guan)必须(xu)在(zai)栅极上施(shi)加(jia)正向(xiang)偏压(ya)(ya)，且只有栅源电压(ya)(ya)大(da)于阈值电压(ya)(ya)时才有导(dao)电沟(gou)道(dao)(dao)(dao)(dao)产(chan)生的n沟(gou)道(dao)(dao)(dao)(dao)MOS管(guan)。n沟(gou)道(dao)(dao)(dao)(dao)耗(hao)尽型MOS管(guan)是(shi)指在(zai)不加(jia)栅压(ya)(ya)（栅源电压(ya)(ya)为零）时，就有导(dao)电沟(gou)道(dao)(dao)(dao)(dao)产(chan)生的n沟(gou)道(dao)(dao)(dao)(dao)MOS管(guan)。

NMOS集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)是N沟道MOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，NMOS集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)输(shu)入阻抗很高，基本上(shang)不需(xu)要(yao)吸收(shou)电(dian)(dian)(dian)流，因此(ci)，CMOS与NMOS集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)连接(jie)(jie)时不必(bi)考虑电(dian)(dian)(dian)流的(de)负(fu)载问题(ti)。NMOS集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)大多采用(yong)单组正电(dian)(dian)(dian)源供电(dian)(dian)(dian)，并且以5V为多。CMOS集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)只要(yao)选用(yong)与NMOS集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)相同的(de)电(dian)(dian)(dian)源，就可与NMOS集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)直(zhi)接(jie)(jie)连接(jie)(jie)。不过，从NMOS到CMOS直(zhi)接(jie)(jie)连接(jie)(jie)时，由(you)于NMOS输(shu)出的(de)高电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)低于CMOS集(ji)(ji)成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)输(shu)入高电(dian)(dian)(dian)平(ping)(ping)，因而需(xu)要(yao)使用(yong)一个（电(dian)(dian)(dian)位）上(shang)拉电(dian)(dian)(dian)阻R，R的(de)取(qu)值(zhi)一般选用(yong)2～100KΩ。

NMOS管的结构

在一块掺杂(za)浓(nong)度较低的(de)(de)P型硅(gui)衬底(di)上，制作(zuo)两(liang)个(ge)高掺杂(za)浓(nong)度的(de)(de)N+区，并用金属(shu)铝引(yin)出两(liang)个(ge)电(dian)极(ji)，分别作(zuo)漏极(ji)d和源极(ji)s。

然后在半导体表面覆盖一(yi)(yi)层(ceng)很薄(bo)的(de)二氧化硅(SiO2)绝缘层(ceng)，在漏——源极(ji)间的(de)绝缘层(ceng)上再装上一(yi)(yi)个铝电(dian)极(ji),作为栅(zha)极(ji)g。

在衬底(di)上(shang)也(ye)引出一个(ge)电极(ji)B，这就(jiu)构成(cheng)了一个(ge)N沟道增强型MOS管。MOS管的(de)源极(ji)和(he)衬底(di)通(tong)常是接在一起的(de)(大多数管子在出厂(chang)前已(yi)连接好)。

它的(de)(de)栅极与其它电(dian)极间是绝缘的(de)(de)。

图(a)、(b)分别(bie)是它(ta)的结(jie)构示意图和代表符(fu)号(hao)。代表符(fu)号(hao)中(zhong)的箭头方(fang)向表示由P(衬(chen)底)指(zhi)向N(沟道)。P沟道增强型(xing)MOS管的箭头方(fang)向与上述(shu)相反，如图(c)所示。

N沟道增强型MOS管的工作原理

（1）vGS对iD及沟道的控制作用

① vGS=0 的情况

从图1(a)可以看出，增强型MOS管的漏(lou)极(ji)d和源(yuan)极(ji)s之间有两(liang)个(ge)背靠背的PN结(jie)。当栅——源(yuan)电(dian)(dian)压vGS=0时，即(ji)使加上漏(lou)——源(yuan)电(dian)(dian)压vDS，而且不论(lun)vDS的极(ji)性如何(he)，总有一个(ge)PN结(jie)处(chu)于反偏状态(tai)，漏(lou)——源(yuan)极(ji)间没有导(dao)电(dian)(dian)沟道，所以这时漏(lou)极(ji)电(dian)(dian)流iD≈0。

② vGS>0 的情况

若(ruo)vGS＞0，则栅极(ji)和衬底之间的SiO2绝缘(yuan)层中便产生一个电场。电场方向垂(chui)直于半导体(ti)表面的由栅极(ji)指(zhi)向衬底的电场。这个电场能排斥空穴而吸引电子。

排斥(chi)空穴(xue)：使(shi)栅极附近的P型(xing)衬(chen)底(di)中的空穴(xue)被排斥(chi)，剩下不(bu)能移(yi)动(dong)的受主离子(zi)(负离子(zi))，形成(cheng)耗尽(jin)层。吸引电子(zi)：将 P型(xing)衬(chen)底(di)中的电子(zi)（少子(zi)）被吸引到衬(chen)底(di)表面。

（2）导电沟道的形成

当(dang)vGS数值较(jiao)小(xiao)，吸(xi)引(yin)电(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)能(neng)力不(bu)强时(shi)，漏——源极之间仍无导电(dian)(dian)(dian)(dian)沟(gou)道(dao)出现，如图1(b)所(suo)示。vGS增加时(shi)，吸(xi)引(yin)到P衬底(di)(di)表面(mian)(mian)层(ceng)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)就增多(duo)，当(dang)vGS达到某(mou)一数值时(shi)，这些(xie)电(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)在(zai)栅极附近(jin)的(de)P衬底(di)(di)表面(mian)(mian)便形(xing)成一个N型(xing)(xing)薄层(ceng)，且与(yu)两个N+区(qu)相连通，在(zai)漏——源极间形(xing)成N型(xing)(xing)导电(dian)(dian)(dian)(dian)沟(gou)道(dao)，其(qi)导电(dian)(dian)(dian)(dian)类(lei)型(xing)(xing)与(yu)P衬底(di)(di)相反，故又称为反型(xing)(xing)层(ceng)，如图1(c)所(suo)示。vGS越(yue)大，作用于半导体表面(mian)(mian)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)场就越(yue)强，吸(xi)引(yin)到P衬底(di)(di)表面(mian)(mian)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)就越(yue)多(duo)，导电(dian)(dian)(dian)(dian)沟(gou)道(dao)越(yue)厚，沟(gou)道(dao)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)越(yue)小(xiao)。

开(kai)始形(xing)成沟道(dao)时的栅——源极电压(ya)称为(wei)开(kai)启(qi)电压(ya)，用VT表示。

上(shang)面讨论(lun)的N沟道(dao)MOS管在(zai)vGS＜VT时(shi)(shi)，不能形(xing)(xing)成导电沟道(dao)，管子处于(yu)截止状态。只有当vGS≥VT时(shi)(shi)，才有沟道(dao)形(xing)(xing)成。这种(zhong)必须在(zai)vGS≥VT时(shi)(shi)才能形(xing)(xing)成导电沟道(dao)的MOS管称为增(zeng)强型MOS管。沟道(dao)形(xing)(xing)成以(yi)后，在(zai)漏(lou)——源极间加上(shang)正向电压vDS，就有漏(lou)极电流产生。

vDS对iD的影响

如图(a)所示，当(dang)vGS>VT且为(wei)一确定值时，漏——源电(dian)压vDS对导电(dian)沟(gou)道(dao)及电(dian)流iD的影(ying)响(xiang)与结型场效应管相似(si)。

漏极电流iD沿沟道产生的电压降使沟道内各点与栅极间的电压不再相等，靠近源极一端的电压最大，这里沟道最厚，而漏极一端电压最小，其值为VGD=vGS－vDS，因而这里沟道最薄。但当vDS较小（vDS

随着(zhe)vDS的增(zeng)(zeng)大，靠近漏极的沟(gou)道越来越薄，当vDS增(zeng)(zeng)加到使VGD=vGS－vDS=VT(或vDS=vGS－VT)时，沟(gou)道在漏极一端出现预夹(jia)(jia)断，如图2(b)所(suo)示。再继续增(zeng)(zeng)大vDS，夹(jia)(jia)断点将向源极方向移动，如图2(c)所(suo)示。由于vDS的增(zeng)(zeng)加部分几乎(hu)全部降落在夹(jia)(jia)断区(qu)，故iD几乎(hu)不随vDS增(zeng)(zeng)大而(er)增(zeng)(zeng)加，管(guan)子进入饱和区(qu)，iD几乎(hu)仅由vGS决定(ding)。

N沟道增(zeng)强型NMOS管(guan)的特性曲线、电流方程及参数

（1）特性曲线和电流方程

1）输出特性曲线

N沟道(dao)增强型(xing)NMOS管的输出特(te)性曲(qu)线如(ru)图1(a)所示。与(yu)结(jie)型(xing)场效(xiao)应管一样(yang),其输出特(te)性曲(qu)线也(ye)可(ke)分(fen)为(wei)可(ke)变电阻(zu)区(qu)(qu)、饱和区(qu)(qu)、截(jie)止区(qu)(qu)和击穿区(qu)(qu)几部分(fen)。

2）转移特性曲线

转移(yi)(yi)特性(xing)曲线(xian)如图1(b)所示,由于场效应管作放大器件(jian)使用时是(shi)工(gong)作在饱和区(qu)(qu)(恒流区(qu)(qu)),此(ci)时iD几(ji)乎不随vDS而变化,即不同的(de)vDS所对应的(de)转移(yi)(yi)特性(xing)曲线(xian)几(ji)乎是(shi)重合(he)的(de),所以(yi)可用vDS大于某一(yi)数值(vDS＞vGS-VT)后的(de)一(yi)条转移(yi)(yi)特性(xing)曲线(xian)代替饱和区(qu)(qu)的(de)所有(you)转移(yi)(yi)特性(xing)曲线(xian)。

3）iD与vGS的近似关系

与(yu)(yu)结型场(chang)效应(ying)管相类似。在饱(bao)和区内,iD与(yu)(yu)vGS的近(jin)似关系式为

式中IDO是vGS=2VT时的漏极(ji)电(dian)流iD。

（2）参数

MOS管(guan)(guan)的主要参数与结型场效应管(guan)(guan)基(ji)本相同，只是增强型NMOS管(guan)(guan)中不用(yong)(yong)夹断电(dian)压VP ，而用(yong)(yong)开启电(dian)压VT表征管(guan)(guan)子(zi)的特(te)性。

N沟道耗尽型MOS管的基本结构

（1）结(jie)构：

N沟道耗尽型NMOS管(guan)与N沟道增强型MOS管(guan)基(ji)本相似(si)。

（2）区别：

耗尽(jin)型MOS管在vGS=0时(shi)，漏——源极间已有(you)导(dao)电沟道(dao)产生，而(er)增强型NMOS管要在vGS≥VT时(shi)才出现导(dao)电沟道(dao)。

（3）原因：

制造N沟(gou)道耗尽型(xing)(xing)MOS管(guan)时(shi)，在SiO2绝缘层中掺入了大量的(de)碱金属(shu)正(zheng)(zheng)离(li)子(zi)(zi)Na+或K+(制造P沟(gou)道耗尽型(xing)(xing)MOS管(guan)时(shi)掺入负离(li)子(zi)(zi))，如图(tu)1(a)所示(shi)，因(yin)此即使vGS=0时(shi)，在这些正(zheng)(zheng)离(li)子(zi)(zi)产(chan)生(sheng)的(de)电场作用(yong)下，漏——源极间的(de)P型(xing)(xing)衬底表面也能感应生(sheng)成N沟(gou)道(称为初始沟(gou)道)，只要加上(shang)正(zheng)(zheng)向电压vDS，就有电流(liu)iD。

如果加上正的vGS，栅极与N沟道间的电场将在沟道中吸引来更多的电子，沟道加宽，沟道电阻变小，iD增大。反之vGS为负时，沟道中感应的电子减少，沟道变窄，沟道电阻变大，iD减小。当vGS负向增加到某一数值时，导电沟道消失，iD趋于零，管子截止，故称为耗尽型。沟道消失时的栅－源电压称为夹断电压，仍用VP表示。与N沟道结型场效应管相同，N沟道耗尽型MOS管的夹断电压VP也为负值，但是，前者只能在vGS<0的情况下工作。而后者在vGS=0，vGS>0，VP

（4）电流方程：

在饱(bao)和区内，耗尽型NMOS管的电流方(fang)程(cheng)与结型场(chang)效(xiao)应管的电流方(fang)程(cheng)相同，即(ji)：

各(ge)种场(chang)效(xiao)应管特性比较

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