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    • 發(fā)布時間:2024-06-05 17:38:00
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    mos管n溝道和p溝道的區(qū)別介紹
    MOS管由源極、漏極和柵極三個電極組成。根據(jù)柵極和溝道之間的型別不同,MOS管可分為P型MOS管和N型MOS管,PMOS管中的溝道為P型溝道,而NMOS管中的溝道為N型溝道。
    工作原理
    N溝道MOS管是以N型溝道為主導(dǎo)的場效應(yīng)晶體管。當(dāng)電壓施加到門極時,形成的電場使得N型溝道區(qū)域?qū)щ姟k娮釉贜溝道中的流動形成電流,從而控制器件的導(dǎo)電能力。
    P溝道MOS管則是以P型溝道為主導(dǎo)的場效應(yīng)晶體管。當(dāng)電壓施加到門極時,形成的電場使得P型溝道區(qū)域?qū)щ姟]d流子的流動決定了P溝道MOS管的導(dǎo)電能力。
    結(jié)構(gòu)差異
    mos管 n溝道 p溝道
    N溝道MOS管的結(jié)構(gòu)中,晶體管的基底為P型硅,而門電極是通過氧化層與基底電隔離的。N型溝道位于P型基底上方,形成N溝道-P型基底的結(jié)構(gòu)。
    P溝道MOS管的結(jié)構(gòu)中,晶體管的基底為N型硅,門電極同樣通過氧化層與基底電隔離。P型溝道位于N型基底上方,形成P溝道-N型基底的結(jié)構(gòu)。
    mos管n溝道和p溝道工作原理圖
    P溝道的源極S接輸入,漏極D導(dǎo)通輸出,N溝道相反;簡單來說給箭頭方向相反的電流就是導(dǎo)通,方向相同就是截止。
    僅含有一個P--N結(jié)的二極管工作過程,如下圖所示,我們知道在二極管加上正向電壓時(P端接正極,N端接負(fù)極),二極管導(dǎo)通,其PN結(jié)有電流通過,這是因為在P型半導(dǎo)體端為正電壓時,N型半導(dǎo)體內(nèi)的負(fù)電子被吸引而涌向加有正電壓的P型半導(dǎo)體端,而P型半導(dǎo)體端內(nèi)的正電子則朝N型半導(dǎo)體端運動,從而形成導(dǎo)通電流。
    同理,當(dāng)二極管加上反向電壓(P端接負(fù)極,N端接正極)時,這時在P型半導(dǎo)體端為負(fù)電壓,正電子被聚集在P型半導(dǎo)體端,負(fù)電子則聚集在N型半導(dǎo)體端,電子不移動,其PN結(jié)沒有電流通過,二極管截止。
    mos管 n溝道 p溝道
    對于N溝道場效應(yīng)管(見圖1),在柵極沒有電壓時,由前面分析可知,在源極與漏極之間不會有電流流過,此時場效應(yīng)管處于截止?fàn)顟B(tài)(圖1a),當(dāng)有一個正電壓加在N溝道的MOS場效應(yīng)管柵極時(見圖1b),由于電場的作用,此時N型半導(dǎo)體的源極和漏極的負(fù)電子被吸引出來涌向柵極;
    但由于氧化膜的阻擋,是的電子聚集在兩個N溝道之間的P型半導(dǎo)體中(見圖1b),從而形成電流,使源極和漏極導(dǎo)通,我們也可以想象為兩個N型半導(dǎo)體之間為一條溝,柵極電壓的建立相當(dāng)于為它們之間搭建了一座橋梁,該橋的大小由柵壓的大小決定。
    mos管 n溝道 p溝道
    圖2給出了P溝道的MOS場效應(yīng)管的工作過程,其工作原理類似。
    1、從外形上看:
    p溝道的mos管比同規(guī)格的n溝道的要粗一些;
    2、從導(dǎo)電性能看:
    p溝道和n溝道相比,前者要比后者的電阻低一些(當(dāng)然這只是一個方面)。
    3、從耐溫性看:
    一般來說,相同規(guī)格下同等材質(zhì)的情況下(如都是硅片),p溝道的耐高溫能力要強于n型。
    4、從穩(wěn)定性上比較:
    由于工藝的不同導(dǎo)致兩者之間的差異較大;
    5、從價格上分析:
    由于制作工藝不同、原材料的不同以及成本等因素的影響使得兩者的價格相差很大。
    特性區(qū)別:
    1、開關(guān)特性
    N溝道MOS管在開關(guān)特性上表現(xiàn)得更好。它們的開啟和關(guān)閉速度快,具有較低的導(dǎo)通電阻和較高的導(dǎo)通電流。這使得N溝道MOS管廣泛應(yīng)用于高頻率和大功率電路等領(lǐng)域。
    P溝道MOS管在開關(guān)特性上相對較差。它們的開啟和關(guān)閉速度較慢,導(dǎo)通電阻較大,并且導(dǎo)通電流相對較小。因此,P溝道MOS管常用于低功率應(yīng)用,如電源管理和集成電路等。
    2、控制電壓
    N溝道MOS管的控制電壓為正電壓。當(dāng)門-源電壓高于某一閾值電壓時,N溝道MOS管開始導(dǎo)通。相對地,當(dāng)門-源電壓低于閾值電壓時,N溝道MOS管處于截止?fàn)顟B(tài)。
    P溝道MOS管的控制電壓為負(fù)電壓。當(dāng)門-源電壓低于某一閾值電壓時,P溝道MOS管開始導(dǎo)通。反之,當(dāng)門-源電壓高于閾值電壓時,P溝道MOS管處于截止?fàn)顟B(tài)。
    3、噪聲特性
    N溝道MOS管相對于P溝道MOS管具有較好的噪聲特性。其噪聲指標(biāo)通常較低,這使得N溝道MOS管在靈敏電路和低噪聲放大器等應(yīng)用中表現(xiàn)出色。
    P溝道MOS管的噪聲特性相對較差,因此在噪聲要求較高的電路中不常使用。
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