nmos和pmos区别

什么(me)是nmos

NMOS英(ying)文全称(cheng)为N-Metal-Oxide-Semiconductor。 意思为N型(xing)(xing)金属(shu)-氧化物-半导体，而拥有这种结(jie)构(gou)的(de)晶(jing)体管(guan)(guan)(guan)我(wo)们称(cheng)之(zhi)为NMOS晶(jing)体管(guan)(guan)(guan)。 MOS晶(jing)体管(guan)(guan)(guan)有P型(xing)(xing)MOS管(guan)(guan)(guan)和N型(xing)(xing)MOS管(guan)(guan)(guan)之(zhi)分(fen)。由MOS管(guan)(guan)(guan)构(gou)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)路(lu)(lu)称(cheng)为MOS集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)路(lu)(lu)，由NMOS组(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)电(dian)(dian)路(lu)(lu)就(jiu)(jiu)是(shi)NMOS集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)路(lu)(lu)，由PMOS管(guan)(guan)(guan)组(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)电(dian)(dian)路(lu)(lu)就(jiu)(jiu)是(shi)PMOS集成(cheng)(cheng)(cheng)电(dian)(dian)路(lu)(lu)，由NMOS和PMOS两种管(guan)(guan)(guan)子组(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)互补MOS电(dian)(dian)路(lu)(lu)，即CMOS电(dian)(dian)路(lu)(lu)。

什么是pmos

PMOS是指n型衬(chen)底、p沟(gou)道，靠(kao)空穴的(de)流(liu)动运(yun)送电流(liu)的(de)MOS管。

P沟(gou)道(dao)MOS晶(jing)体(ti)(ti)管的(de)(de)空穴迁移率低，因(yin)而(er)在(zai)MOS晶(jing)体(ti)(ti)管的(de)(de)几何尺寸和(he)(he)工(gong)(gong)作电(dian)(dian)(dian)压绝(jue)对(dui)值相(xiang)等的(de)(de)情况下，PMOS晶(jing)体(ti)(ti)管的(de)(de)跨导(dao)小于N沟(gou)道(dao)MOS晶(jing)体(ti)(ti)管。此外(wai)，P沟(gou)道(dao)MOS晶(jing)体(ti)(ti)管阈值电(dian)(dian)(dian)压的(de)(de)绝(jue)对(dui)值一(yi)般偏高，要求(qiu)有(you)较(jiao)高的(de)(de)工(gong)(gong)作电(dian)(dian)(dian)压。它的(de)(de)供电(dian)(dian)(dian)电(dian)(dian)(dian)源的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)压大(da)小和(he)(he)极性(xing)，与双极型(xing)晶(jing)体(ti)(ti)管——晶(jing)体(ti)(ti)管逻辑电(dian)(dian)(dian)路(lu)不兼容。PMOS因(yin)逻辑摆幅大(da)，充电(dian)(dian)(dian)放电(dian)(dian)(dian)过程(cheng)长，加(jia)之(zhi)器件跨导(dao)小，所以工(gong)(gong)作速度更低，在(zai)NMOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)（见(jian)N沟(gou)道(dao)金属(shu)—氧化(hua)物—半导(dao)体(ti)(ti)集成电(dian)(dian)(dian)路(lu)）出现之(zhi)后，多数已为NMOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)所取代。只是(shi)，因(yin)PMOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)工(gong)(gong)艺简单，价格(ge)便宜，有(you)些中规模(mo)和(he)(he)小规模(mo)数字控制电(dian)(dian)(dian)路(lu)仍采用PMOS电(dian)(dian)(dian)路(lu)技术(shu)。

nmos和pmos区别

在(zai)(zai)(zai)实际项目中，我们(men)基本都(dou)用(yong)增强型mos管，分为N沟(gou)道和P沟(gou)道两种。我们(men)常用(yong)的是(shi)NMOS，因(yin)为其导通电阻小，且(qie)容易制造(zao)。在(zai)(zai)(zai)MOS管原理(li)图上可以看到，漏极(ji)和源极(ji)之间有一个(ge)(ge)(ge)寄(ji)生二极(ji)管。这(zhei)个(ge)(ge)(ge)叫体二极(ji)管，在(zai)(zai)(zai)驱动感性(xing)负载（如马达(da)），这(zhei)个(ge)(ge)(ge)二极(ji)管很重(zhong)要。顺便说一句，体二极(ji)管只(zhi)在(zai)(zai)(zai)单个(ge)(ge)(ge)的MOS管中存在(zai)(zai)(zai)，在(zai)(zai)(zai)集成(cheng)电路(lu)芯片内(nei)部通常是(shi)没有的。

1、导通(tong)特(te)性

NMOS的特性，Vgs大(da)于一定(ding)的值就(jiu)会(hui)导(dao)通，适合(he)用(yong)(yong)于源(yuan)极接地时的情况(kuang)（低端驱(qu)动），只(zhi)要栅极电压达到4V或10V就(jiu)可以了。 PMOS的特性，Vgs小(xiao)于一定(ding)的值就(jiu)会(hui)导(dao)通，适合(he)用(yong)(yong)于源(yuan)极接VCC时的情况(kuang)（高端驱(qu)动）。但(dan)是(shi)，虽然(ran)PMOS可以很方便地用(yong)(yong)作高端驱(qu)动，但(dan)由(you)于导(dao)通电阻大(da)，价(jia)格贵，替换种类少等原因，在(zai)高端驱(qu)动中，通常还是(shi)使用(yong)(yong)NMOS。

2、MOS开关管(guan)损失

不管是NMOS还是PMOS，导(dao)通后都有(you)导(dao)通电(dian)阻存在，这(zhei)样电(dian)流(liu)就(jiu)会在这(zhei)个(ge)电(dian)阻上消耗(hao)能(neng)量，这(zhei)部分消耗(hao)的能(neng)量叫做(zuo)导(dao)通损(sun)(sun)(sun)耗(hao)。选择导(dao)通电(dian)阻小(xiao)的MOS管会减小(xiao)导(dao)通损(sun)(sun)(sun)耗(hao)。现在的小(xiao)功率(lv)MOS管导(dao)通电(dian)阻一般在几(ji)十毫欧(ou)左右，几(ji)毫欧(ou)的也有(you)。 MOS在导(dao)通和(he)(he)截止的时候，一定不是在瞬间(jian)完成的。MOS两(liang)端(duan)的电(dian)压有(you)一个(ge)下降(jiang)的过程，流(liu)过的电(dian)流(liu)有(you)一个(ge)上升的过程，在这(zhei)段时间(jian)内(nei)，MOS管的损(sun)(sun)(sun)失是电(dian)压和(he)(he)电(dian)流(liu)的乘积(ji)，叫做(zuo)开(kai)关(guan)(guan)损(sun)(sun)(sun)失。通常开(kai)关(guan)(guan)损(sun)(sun)(sun)失比导(dao)通损(sun)(sun)(sun)失大得多，而且(qie)开(kai)关(guan)(guan)频(pin)率(lv)越高，损(sun)(sun)(sun)失也越大。 导(dao)通瞬间(jian)电(dian)压和(he)(he)电(dian)流(liu)的乘积(ji)很(hen)大，造成的损(sun)(sun)(sun)失也就(jiu)很(hen)大。缩短开(kai)关(guan)(guan)时间(jian)，可以(yi)减小(xiao)每(mei)次导(dao)通时的损(sun)(sun)(sun)失；降(jiang)低开(kai)关(guan)(guan)频(pin)率(lv)，可以(yi)减小(xiao)单(dan)位时间(jian)内(nei)的开(kai)关(guan)(guan)次数。这(zhei)两(liang)种办法都可以(yi)减小(xiao)开(kai)关(guan)(guan)损(sun)(sun)(sun)失。

3、MOS管(guan)驱动

跟(gen)双极性晶体管(guan)(guan)相比，一般认为使MOS管(guan)(guan)导通不需要(yao)(yao)电流，只要(yao)(yao)GS电压高于一定的(de)值(zhi)，就可以了。这个很(hen)容易做到，但是(shi)(shi)，我们(men)还需要(yao)(yao)速(su)度。 在(zai)MOS管(guan)(guan)的(de)结构(gou)中可以看到，在(zai)GS，GD之间存(cun)在(zai)寄生电容，而(er)MOS管(guan)(guan)的(de)驱(qu)动，实际上就是(shi)(shi)对(dui)电容的(de)充放(fang)电。对(dui)电容的(de)充电需要(yao)(yao)一个电流，因为对(dui)电容充电瞬(shun)间可以把电容看成(cheng)短路，所以瞬(shun)间电流会(hui)比较大。选择(ze)/设计MOS管(guan)(guan)驱(qu)动时第一要(yao)(yao)注(zhu)意的(de)是(shi)(shi)可提供瞬(shun)间短路电流的(de)大小。

第二注意的(de)(de)是(shi)，普遍用于高端驱动(dong)的(de)(de)NMOS，导通(tong)时需(xu)要是(shi)栅(zha)极电(dian)压(ya)(ya)大(da)(da)于源极电(dian)压(ya)(ya)。而高端驱动(dong)的(de)(de)MOS管(guan)导通(tong)时源极电(dian)压(ya)(ya)与(yu)漏极电(dian)压(ya)(ya)（VCC）相同(tong)，所以这时栅(zha)极电(dian)压(ya)(ya)要比VCC大(da)(da)4V或(huo)10V。如果(guo)在同(tong)一个系(xi)统里(li)，要得到比VCC大(da)(da)的(de)(de)电(dian)压(ya)(ya)，就(jiu)要专(zhuan)门的(de)(de)升压(ya)(ya)电(dian)路了。很多马达驱动(dong)器都(dou)集(ji)成(cheng)了电(dian)荷泵，要注意的(de)(de)是(shi)应该选择(ze)合适(shi)的(de)(de)外接(jie)电(dian)容，以得到足够(gou)的(de)(de)短路电(dian)流去(qu)驱动(dong)MOS管(guan)。

NMOS管与PMOS管工作原理

N沟MOS晶体管

由p型(xing)衬(chen)底和两(liang)个高(gao)浓度(du)n扩(kuo)(kuo)散区(qu)(qu)构成的(de)MOS管(guan)叫(jiao)作n沟(gou)(gou)道(dao)MOS管(guan)，该管(guan)导(dao)(dao)通时在两(liang)个高(gao)浓度(du)n扩(kuo)(kuo)散区(qu)(qu)间形(xing)成n型(xing)导(dao)(dao)电沟(gou)(gou)道(dao)。n沟(gou)(gou)道(dao)增(zeng)强型(xing)MOS管(guan)必须在栅极上(shang)施(shi)加(jia)正(zheng)向偏压(ya)，且只有(you)栅源(yuan)电压(ya)大于阈值电压(ya)时才有(you)导(dao)(dao)电沟(gou)(gou)道(dao)产(chan)生的(de)n沟(gou)(gou)道(dao)MOS管(guan)。n沟(gou)(gou)道(dao)耗尽型(xing)MOS管(guan)是指在不(bu)加(jia)栅压(ya)（栅源(yuan)电压(ya)为零）时，就有(you)导(dao)(dao)电沟(gou)(gou)道(dao)产(chan)生的(de)n沟(gou)(gou)道(dao)MOS管(guan)。

NMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)是N沟道MOS电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)，NMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)输入(ru)阻(zu)抗很高，基本上不(bu)需要(yao)吸收电(dian)(dian)(dian)(dian)流，因(yin)此，CMOS与NMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)连接时(shi)不(bu)必(bi)考虑电(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)负载问题(ti)。NMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)大(da)多采用(yong)(yong)单组正电(dian)(dian)(dian)(dian)源供(gong)电(dian)(dian)(dian)(dian)，并且以(yi)5V为多。CMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)只要(yao)选(xuan)用(yong)(yong)与NMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)相同的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)源，就可与NMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)直接连接。不(bu)过，从NMOS到CMOS直接连接时(shi)，由于NMOS输出的(de)(de)高电(dian)(dian)(dian)(dian)平低于CMOS集成(cheng)(cheng)电(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)的(de)(de)输入(ru)高电(dian)(dian)(dian)(dian)平，因(yin)而需要(yao)使用(yong)(yong)一个（电(dian)(dian)(dian)(dian)位）上拉电(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)R，R的(de)(de)取(qu)值一般选(xuan)用(yong)(yong)2～100KΩ。

N沟道增强型MOS管的结构

在(zai)一块掺(chan)杂(za)浓度(du)较低的(de)P型硅衬(chen)底上，制作(zuo)两(liang)个高掺(chan)杂(za)浓度(du)的(de)N+区，并用(yong)金(jin)属铝引(yin)出两(liang)个电极，分别作(zuo)漏极d和源极s。

然后(hou)在(zai)半(ban)导体表面覆盖一层很薄的二氧化硅(SiO2)绝缘层，在(zai)漏——源(yuan)极(ji)(ji)间的绝缘层上再装上一个(ge)铝(lv)电极(ji)(ji),作为栅极(ji)(ji)g。

在衬底上也引出一个电极(ji)B，这就构成了(le)一个N沟道增强(qiang)型(xing)MOS管。MOS管的(de)源(yuan)极(ji)和(he)衬底通常是接(jie)(jie)在一起的(de)(大多(duo)数管子(zi)在出厂前已(yi)连接(jie)(jie)好)。

它的栅极与其(qi)它电(dian)极间是绝(jue)缘(yuan)的。

图(a)、(b)分别(bie)是它的(de)结(jie)构示(shi)(shi)意图和(he)代表符号(hao)。代表符号(hao)中的(de)箭头方向(xiang)(xiang)表示(shi)(shi)由P(衬底(di))指(zhi)向(xiang)(xiang)N(沟(gou)道(dao))。P沟(gou)道(dao)增强型MOS管的(de)箭头方向(xiang)(xiang)与(yu)上述相反(fan)，如(ru)图(c)所(suo)示(shi)(shi)。

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(tu)1(a)可以看(kan)出，增强(qiang)型MOS管的漏(lou)(lou)极(ji)d和源极(ji)s之间有两个背(bei)靠背(bei)的PN结。当栅——源电(dian)压vGS=0时，即(ji)使加上漏(lou)(lou)——源电(dian)压vDS，而且不论vDS的极(ji)性如何，总有一个PN结处于(yu)反偏状态(tai)，漏(lou)(lou)——源极(ji)间没(mei)有导电(dian)沟道，所以这时漏(lou)(lou)极(ji)电(dian)流iD≈0。

② vGS>0 的情况

若vGS＞0，则栅(zha)极和(he)衬底之间的(de)(de)(de)SiO2绝(jue)缘层中便产生一个电(dian)场(chang)(chang)。电(dian)场(chang)(chang)方向垂直于半(ban)导体表面(mian)的(de)(de)(de)由栅(zha)极指向衬底的(de)(de)(de)电(dian)场(chang)(chang)。这个电(dian)场(chang)(chang)能排斥空穴(xue)而吸引电(dian)子。

排斥空(kong)穴(xue)(xue)：使(shi)栅极附近的P型(xing)衬(chen)底中(zhong)(zhong)的空(kong)穴(xue)(xue)被(bei)排斥，剩下(xia)不能移动的受主离(li)子(zi)(负离(li)子(zi))，形成耗尽层。吸引电子(zi)：将 P型(xing)衬(chen)底中(zhong)(zhong)的电子(zi)（少子(zi)）被(bei)吸引到衬(chen)底表面。

（2）导电沟道的形成

当(dang)vGS数(shu)值较小，吸(xi)(xi)引电子的(de)能力不强(qiang)时(shi)，漏——源极之间仍(reng)无导(dao)(dao)电沟(gou)(gou)道(dao)出现，如图(tu)1(b)所(suo)(suo)示。vGS增(zeng)加(jia)时(shi)，吸(xi)(xi)引到P衬底(di)表面层的(de)电子就(jiu)增(zeng)多，当(dang)vGS达到某一数(shu)值时(shi)，这些电子在栅极附(fu)近的(de)P衬底(di)表面便形成一个N型(xing)薄层，且与两个N+区相(xiang)连通，在漏——源极间形成N型(xing)导(dao)(dao)电沟(gou)(gou)道(dao)，其导(dao)(dao)电类型(xing)与P衬底(di)相(xiang)反，故又称(cheng)为反型(xing)层，如图(tu)1(c)所(suo)(suo)示。vGS越(yue)大，作用于半导(dao)(dao)体表面的(de)电场就(jiu)越(yue)强(qiang)，吸(xi)(xi)引到P衬底(di)表面的(de)电子就(jiu)越(yue)多，导(dao)(dao)电沟(gou)(gou)道(dao)越(yue)厚，沟(gou)(gou)道(dao)电阻(zu)越(yue)小。

开始形成(cheng)沟道时(shi)的(de)栅(zha)——源极(ji)电压(ya)称为(wei)开启电压(ya)，用VT表示。

上(shang)面讨论的N沟(gou)(gou)道(dao)MOS管(guan)在(zai)vGS＜VT时，不能形(xing)成(cheng)(cheng)导电沟(gou)(gou)道(dao)，管(guan)子处于截止状态。只有当(dang)vGS≥VT时，才(cai)(cai)有沟(gou)(gou)道(dao)形(xing)成(cheng)(cheng)。这种必须在(zai)vGS≥VT时才(cai)(cai)能形(xing)成(cheng)(cheng)导电沟(gou)(gou)道(dao)的MOS管(guan)称为增强型MOS管(guan)。沟(gou)(gou)道(dao)形(xing)成(cheng)(cheng)以(yi)后(hou)，在(zai)漏——源极(ji)(ji)间(jian)加上(shang)正(zheng)向电压vDS，就有漏极(ji)(ji)电流产生。

vDS对iD的影响

如(ru)图(a)所(suo)示，当vGS>VT且为一(yi)确定值时，漏——源电(dian)(dian)压(ya)vDS对导电(dian)(dian)沟道及电(dian)(dian)流iD的影响与(yu)结型场效应管相似。

漏极电(dian)(dian)流iD沿(yan)沟(gou)(gou)道(dao)(dao)产生的(de)(de)电(dian)(dian)压降使沟(gou)(gou)道(dao)(dao)内各(ge)点与栅(zha)极间(jian)的(de)(de)电(dian)(dian)压不再相等，靠近(jin)源极一端(duan)的(de)(de)电(dian)(dian)压最(zui)大(da)，这(zhei)里沟(gou)(gou)道(dao)(dao)最(zui)厚，而漏极一端(duan)电(dian)(dian)压最(zui)小(xiao)，其值为VGD=vGS－vDS，因而这(zhei)里沟(gou)(gou)道(dao)(dao)最(zui)薄(bo)。但(dan)当vDS较小(xiao)（vDS<vGS–VT）时，它(ta)对沟(gou)(gou)道(dao)(dao)的(de)(de)影响不大(da)，这(zhei)时只要vGS一定(ding)，沟(gou)(gou)道(dao)(dao)电(dian)(dian)阻几(ji)乎也(ye)是(shi)一定(ding)的(de)(de)，所以(yi)iD随vDS近(jin)似呈线(xian)性变(bian)化(hua)。

随着vDS的(de)增(zeng)大，靠近漏极的(de)沟道(dao)越来越薄，当vDS增(zeng)加(jia)(jia)到(dao)使(shi)VGD=vGS－vDS=VT(或vDS=vGS－VT)时，沟道(dao)在(zai)漏极一端出现预夹(jia)(jia)断(duan)，如图(tu)2(b)所示。再继(ji)续增(zeng)大vDS，夹(jia)(jia)断(duan)点将向源(yuan)极方向移动，如图(tu)2(c)所示。由于vDS的(de)增(zeng)加(jia)(jia)部分几(ji)乎全部降落(luo)在(zai)夹(jia)(jia)断(duan)区(qu)，故(gu)iD几(ji)乎不随vDS增(zeng)大而增(zeng)加(jia)(jia)，管子进入饱和(he)区(qu)，iD几(ji)乎仅由vGS决(jue)定。

N沟道增强型MOS管的特(te)性曲线、电流(liu)方程及参数

（1）特性曲线和电流方程

1）输出特性曲线

N沟道增强型MOS管(guan)的输出特(te)性(xing)曲线(xian)如(ru)图1(a)所示。与结型场效应(ying)管(guan)一样(yang),其输出特(te)性(xing)曲线(xian)也可分(fen)为可变电阻区(qu)、饱和区(qu)、截止(zhi)区(qu)和击穿区(qu)几部分(fen)。

2）转移特性曲线

转移特(te)性曲线(xian)如图(tu)1(b)所示,由于(yu)场效应管作放大(da)器件使(shi)用时是工作在饱和区(qu)(恒流区(qu)),此时iD几乎不(bu)随vDS而变化,即不(bu)同(tong)的vDS所对(dui)应的转移特(te)性曲线(xian)几乎是重合的,所以可用vDS大(da)于(yu)某一数值(vDS＞vGS-VT)后(hou)的一条转移特(te)性曲线(xian)代替饱和区(qu)的所有转移特(te)性曲线(xian)。

3）iD与vGS的近似关系

与(yu)结型(xing)场效应管相类似(si)。在饱和区内,iD与(yu)vGS的(de)近似(si)关系式为

式中IDO是(shi)vGS=2VT时的漏极(ji)电流(liu)iD。

（2）参数

MOS管(guan)的主要参(can)数与结型场效应管(guan)基本相同(tong)，只是增强(qiang)型MOS管(guan)中(zhong)不用(yong)夹断(duan)电压(ya)VP ，而用(yong)开启电压(ya)VT表征管(guan)子的特性。

N沟道耗尽型MOS管的基本结构

（1）结构：

N沟道耗(hao)尽型MOS管(guan)(guan)与N沟道增(zeng)强型MOS管(guan)(guan)基(ji)本相似。

（2）区别：

耗尽型MOS管在(zai)vGS=0时(shi)，漏——源(yuan)极间已有导电沟道产生(sheng)，而增强(qiang)型MOS管要在(zai)vGS≥VT时(shi)才出现导电沟道。

（3）原因：

制造N沟(gou)道耗尽(jin)型MOS管(guan)时(shi)，在SiO2绝(jue)缘层中掺入了(le)大量(liang)的碱金(jin)属正(zheng)离(li)子Na+或K+(制造P沟(gou)道耗尽(jin)型MOS管(guan)时(shi)掺入负离(li)子)，如图(tu)1(a)所示，因此即使vGS=0时(shi)，在这些(xie)正(zheng)离(li)子产生的电场作用下，漏——源极间的P型衬底表面(mian)也能感应(ying)生成N沟(gou)道(称为初(chu)始沟(gou)道)，只(zhi)要加(jia)上正(zheng)向(xiang)电压(ya)vDS，就有电流iD。

如果加(jia)上正的(de)(de)vGS，栅(zha)极与(yu)N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)间的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)场将(jiang)在沟(gou)(gou)(gou)道(dao)中(zhong)(zhong)吸引来更多的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)子，沟(gou)(gou)(gou)道(dao)加(jia)宽，沟(gou)(gou)(gou)道(dao)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻变(bian)小(xiao)，iD增(zeng)大(da)。反之vGS为负时，沟(gou)(gou)(gou)道(dao)中(zhong)(zhong)感应的(de)(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)子减少，沟(gou)(gou)(gou)道(dao)变(bian)窄(zhai)，沟(gou)(gou)(gou)道(dao)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻变(bian)大(da)，iD减小(xiao)。当vGS负向(xiang)增(zeng)加(jia)到(dao)某(mou)一(yi)数值(zhi)时，导电(dian)(dian)(dian)(dian)沟(gou)(gou)(gou)道(dao)消(xiao)失(shi)，iD趋于零，管(guan)(guan)子截止，故(gu)称为耗(hao)尽型(xing)。沟(gou)(gou)(gou)道(dao)消(xiao)失(shi)时的(de)(de)栅(zha)－源(yuan)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)称为夹断(duan)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)，仍用VP表示(shi)。与(yu)N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)结型(xing)场效应管(guan)(guan)相同，N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)耗(hao)尽型(xing)MOS管(guan)(guan)的(de)(de)夹断(duan)电(dian)(dian)(dian)(dian)压(ya)VP也为负值(zhi)，但是(shi)，前者(zhe)只能在vGS<0的(de)(de)情(qing)况下工作。而后者(zhe)在vGS=0，vGS>0，VP<vGS<0的(de)(de)情(qing)况下均能实现(xian)对iD的(de)(de)控制，而且仍能保持栅(zha)——源(yuan)极间有很大(da)的(de)(de)绝(jue)缘(yuan)电(dian)(dian)(dian)(dian)阻,使栅(zha)极电(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)为零。这是(shi)耗(hao)尽型(xing)MOS管(guan)(guan)的(de)(de)一(yi)个重要特点。图(tu)(b)、(c)分别是(shi)N沟(gou)(gou)(gou)道(dao)和P沟(gou)(gou)(gou)道(dao)耗(hao)尽型(xing)MOS管(guan)(guan)的(de)(de)代表符号。

（4）电流方程：

在饱和(he)区内，耗尽型(xing)MOS管的(de)电(dian)流方程与结(jie)型(xing)场效应管的(de)电(dian)流方程相同，即：

各种场效应管特性比较

P沟MOS晶体管

金属氧(yang)化物半导体(ti)场(chang)(chang)(chang)效(xiao)应(MOS)晶(jing)体(ti)管可分为(wei)(wei)(wei)(wei)N沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)与P沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)两(liang)大类(lei)，P沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)硅(gui)MOS场(chang)(chang)(chang)效(xiao)应晶(jing)体(ti)管在N型(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)衬(chen)底(di)上有(you)两(liang)个P+区，分别叫做源(yuan)(yuan)(yuan)极(ji)(ji)和漏极(ji)(ji)，两(liang)极(ji)(ji)之间不通导，柵(zha)极(ji)(ji)上加(jia)有(you)足够(gou)的(de)(de)正(zheng)电(dian)(dian)压(ya)(源(yuan)(yuan)(yuan)极(ji)(ji)接地)时，柵(zha)极(ji)(ji)下的(de)(de)N型(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)表面(mian)呈现(xian)P型(xing)(xing)(xing)(xing)反型(xing)(xing)(xing)(xing)层(ceng)，成为(wei)(wei)(wei)(wei)连(lian)接源(yuan)(yuan)(yuan)极(ji)(ji)和漏极(ji)(ji)的(de)(de)沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)。改变(bian)栅(zha)(zha)压(ya)可以改变(bian)沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)中(zhong)的(de)(de)电(dian)(dian)子密度，从(cong)而改变(bian)沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)的(de)(de)电(dian)(dian)阻。这种MOS场(chang)(chang)(chang)效(xiao)应晶(jing)体(ti)管称为(wei)(wei)(wei)(wei)P沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)增强(qiang)型(xing)(xing)(xing)(xing)场(chang)(chang)(chang)效(xiao)应晶(jing)体(ti)管。如(ru)果N型(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)衬(chen)底(di)表面(mian)不加(jia)栅(zha)(zha)压(ya)就已存(cun)在P型(xing)(xing)(xing)(xing)反型(xing)(xing)(xing)(xing)层(ceng)沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)，加(jia)上适当(dang)的(de)(de)偏压(ya)，可使沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)的(de)(de)电(dian)(dian)阻增大或减小。这样的(de)(de)MOS场(chang)(chang)(chang)效(xiao)应晶(jing)体(ti)管称为(wei)(wei)(wei)(wei)P沟(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)道(dao)(dao)耗(hao)尽型(xing)(xing)(xing)(xing)场(chang)(chang)(chang)效(xiao)应晶(jing)体(ti)管。统称为(wei)(wei)(wei)(wei)PMOS晶(jing)体(ti)管。

P沟(gou)(gou)道(dao)(dao)MOS晶(jing)(jing)体管的(de)(de)(de)空穴迁(qian)移率低,因而在(zai)MOS晶(jing)(jing)体管的(de)(de)(de)几何尺寸和工作(zuo)(zuo)电(dian)压(ya)绝(jue)对(dui)值相等的(de)(de)(de)情况下，PMOS晶(jing)(jing)体管的(de)(de)(de)跨导小于(yu)N沟(gou)(gou)道(dao)(dao)MOS晶(jing)(jing)体管。此(ci)外，P沟(gou)(gou)道(dao)(dao)MOS晶(jing)(jing)体管阈值电(dian)压(ya)的(de)(de)(de)绝(jue)对(dui)值一般偏高，要求有(you)较高的(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)电(dian)压(ya)。它的(de)(de)(de)供电(dian)电(dian)源(yuan)的(de)(de)(de)电(dian)压(ya)大小和极性,与双极型晶(jing)(jing)体管——晶(jing)(jing)体管逻辑电(dian)路(lu)(lu)不兼容(rong)。PMOS因逻辑摆幅大，充电(dian)放电(dian)过程长，加之(zhi)器件跨导小，所(suo)以工作(zuo)(zuo)速度(du)更(geng)低，在(zai)NMOS电(dian)路(lu)(lu)(见N沟(gou)(gou)道(dao)(dao)金属(shu)—氧化物(wu)—半导体集成(cheng)电(dian)路(lu)(lu))出现(xian)之(zhi)后，多数已为NMOS电(dian)路(lu)(lu)所(suo)取(qu)代。只是,因PMOS电(dian)路(lu)(lu)工艺简单,价格便宜，有(you)些中规模和小规模数字控(kong)制电(dian)路(lu)(lu)仍采用PMOS电(dian)路(lu)(lu)技术。

PMOS集(ji)成电(dian)(dian)(dian)路是(shi)一(yi)种(zhong)适合(he)在低(di)速、低(di)频领域内(nei)应用的(de)器件(jian)。PMOS集(ji)成电(dian)(dian)(dian)路采用-24V电(dian)(dian)(dian)压(ya)供电(dian)(dian)(dian)。如图5所示的(de)CMOS-PMOS接口电(dian)(dian)(dian)路采用两(liang)种(zhong)电(dian)(dian)(dian)源供电(dian)(dian)(dian)。采用直接接口方式，一(yi)般CMOS的(de)电(dian)(dian)(dian)源电(dian)(dian)(dian)压(ya)选择在10～12V就能(neng)满足PMOS对输(shu)入电(dian)(dian)(dian)平(ping)的(de)要求。

联系方式：邹先生

联系电话：0755-83888366-8022

手机：18123972950

QQ：2880195519

联系地址(zhi)：深圳市(shi)福田区车公庙天(tian)安数码城(cheng)天(tian)吉大(da)厦(sha)CD座5C1

请搜(sou)微信公(gong)(gong)众号(hao)(hao):“KIA半导体”或(huo)扫(sao)一扫(sao)下图(tu)“关注(zhu)”官方微信公(gong)(gong)众号(hao)(hao)

请“关注(zhu)”官方(fang)微信公众号:提供  MOS管(guan)  技术帮(bang)助