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P沟MOSFET,P沟MOSFET是什么意思

2010年03月05日 14:50 www.obk20.com 作者:佚名 用户评论(0

P沟MOSFET,P沟MOSFET是什么意思

MOSFET是Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor的英文缩写,平面型器件结构,按照导电沟道的不同可以分为NMOS和PMOS器件。MOS器件基于表面感应的原理,是利用垂直的栅压VGS实现对水平IDS的控制。它是多子(多数载流子)器件。用跨导描述其放大能力。

它分N沟道管和P沟道管,符号如图1所示。通常是将衬底(基板)与源极S接在一起。

MOSFET共有三个脚,一般为G、D、S,通过G、S间加控制信号时可以改变D、S间的导通和截止。PMOS和NMOS在结构上完全相像,所不同的是衬底和源漏的掺杂类型。简单地说,NMOS是在P型硅的衬底上,通过选择掺杂形成N型的掺杂区,作为NMOS的源漏区;PMOS是在N型硅的衬底上,通过选择掺杂形成P型的掺杂区,作为PMOS的源漏区。两块源漏掺杂区之间的距离称为沟道长度L,而垂直于沟道长度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。对于这种简单的结构,器件源漏是完全对称的,只有在应用中根据源漏电流的流向才能最后确认具体的源和漏。

PMOS的工作原理与NMOS相类似。因为PMOS是N型硅衬底,其中的多数载流子是电子,少数载流子是空穴,源漏区的掺杂类型是P型,所以,PMOS的工作条件是在栅上相对于源极施加负电压,亦即在PMOS的栅上施加的是负电荷电子,而在衬底感应的是可运动的正电荷空穴和带固定正电荷的耗尽层,不考虑二氧化硅中存在的电荷的影响,衬底中感应的正电荷数量就等于PMOS栅上的负电荷的数量。当达到强反型时,在相对于源端为负的漏源电压的作用下,源端的正电荷空穴经过导通的P型沟道到达漏端,形成从源到漏的源漏电流。同样地,VGS越负(绝对值越大),沟道的导通电阻越小,电流的数值越大。

与NMOS一样,导通的PMOS的工作区域也分为非饱和区,临界饱和点和饱和区。当然,不论NMOS还是PMOS,当未形成反型沟道时,都处于截止区,其电压条件是

VGS

VGS>VTP (PMOS),

值得注意的是,PMOS的VGS和VTP都是负值。

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