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耗盡型mos管和增強(qiáng)型mos管的區(qū)別-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2024-10-12 

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耗盡型mos管和增強(qiáng)型mos管的區(qū)別-KIA MOS管


增強(qiáng)型mos管

增強(qiáng)型MOSFET在沒有柵極電壓的情況下處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)柵極電壓達(dá)到一定閾值時(shí),溝道中的電荷濃度增加,形成導(dǎo)電通道,從而使器件導(dǎo)通。


增強(qiáng)型MOSFET通常采用P型或N型半導(dǎo)體作為襯底,溝道區(qū)域的摻雜濃度較低。在沒有柵極電壓時(shí),溝道區(qū)域沒有自由載流子,因此器件處于關(guān)閉狀態(tài)。


工作原理

關(guān)斷狀態(tài):當(dāng)柵極電壓為0時(shí),溝道區(qū)域沒有自由載流子,器件關(guān)閉。

導(dǎo)通狀態(tài):當(dāng)柵極電壓超過閾值電壓時(shí),柵極電場吸引溝道區(qū)域的載流子,形成導(dǎo)電通道。


耗盡型mos管

耗盡型MOSFET在沒有柵極電壓的情況下已經(jīng)形成導(dǎo)電通道,可以通過改變柵極電壓來控制器件的導(dǎo)電能力。


耗盡型MOSFET的溝道區(qū)域通常采用高摻雜的P型或N型半導(dǎo)體,即使在沒有柵極電壓的情況下,溝道區(qū)域也存在自由載流子。


工作原理

初始導(dǎo)通狀態(tài):在沒有柵極電壓時(shí),由于溝道區(qū)域的高摻雜,器件已經(jīng)形成導(dǎo)電通道。

控制導(dǎo)通能力:通過改變柵極電壓,可以改變溝道中的電荷濃度,從而控制器件的導(dǎo)電能力。

耗盡型,增強(qiáng)型,mos管,區(qū)別

耗盡型,增強(qiáng)型,mos管,區(qū)別

增強(qiáng)型和耗盡型MOS管區(qū)別

增強(qiáng)型MOS管(常用的)SiO2中沒有任何正負(fù)電子,是柵極與溝道中間隔著絕緣層(SiO2)感應(yīng)電子。


使用Vgs(th)(柵極閾值電壓)控制導(dǎo)通;


PMOS可以用作高端驅(qū)動(dòng),導(dǎo)通電阻大、價(jià)格貴、替換種類少;但是NMOS也可以替代用作高端驅(qū)動(dòng),在開關(guān)電源、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電壓用作NMOS管。


隨著柵極偏置電壓的上升,溝道變得越來越強(qiáng)的反轉(zhuǎn)。隨著柵極偏置電壓的下降,溝道變的越來越弱,最后消失了。這種NMOS管的閾值電壓實(shí)際上是負(fù)的。這樣的晶體管稱為耗盡模式NMOS,或簡單的叫做耗盡型NMOS。相反,一個(gè)有正閾值電壓的的NMOS叫做增強(qiáng)模式NMOS,或增強(qiáng)型NMOS。


耗盡型MOS管可以用正、零、負(fù)電壓控制導(dǎo)通。


耗盡層的NMOS管在SiO2絕緣層中摻有大量的Na+或K+,Vgs=0時(shí),這些正離子產(chǎn)生的電場能在P型襯底中感應(yīng)出足夠的電子,形成N型導(dǎo)電溝道;當(dāng)Vgs>0時(shí),N溝道變大,產(chǎn)生較大的Id(漏電流);當(dāng)Vgs<0(閾值電壓)時(shí),削弱正離子所形成的電場,使N溝道變窄,ld減小,關(guān)斷;


耗盡層的PMOS管在SiO2絕緣層中摻有大量的負(fù)離子;閾值電壓大于0。


區(qū)別比較

導(dǎo)通狀態(tài)

增強(qiáng)型MOS管:需要外部正向偏置電壓才能導(dǎo)通。

耗盡型MOS管:在零門源電壓下即可導(dǎo)通。


關(guān)斷狀態(tài)

增強(qiáng)型MOS管:在關(guān)斷狀態(tài)下無載流子通道。

耗盡型MOS管:存在固有載流子通道,不需要外部電壓來維持導(dǎo)通狀態(tài)。


控制方式

增強(qiáng)型MOS管:需要外部電壓控制,控制靈活性更高。

耗盡型MOS管:通過施加逆偏電壓實(shí)現(xiàn)截止,控制相對簡單。


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