經驗分享|手繪NMOS管的工作原理分析

2021-01-15 EDA365電子論壇

文章來自於 EDA365 網友HAHA投稿,HAHA在工作當中遇到該問題點,雖說是簡單的概念,但是記憶模糊的知識點導致工作卡殼,所以總結出來分享給大家。


場效應管分為結型場效應管和絕緣柵型場效應管。

絕緣柵型場效應管的柵極與源極、柵極和漏極之間均採用 SiO2 絕緣層隔離,又因柵極為金屬鋁,又稱為 MOS 管。

它的柵—源之間電阻比結型場效應管大得多,可達歐以上,並且比結型場效應管溫度穩定性好,集成化時工藝簡單,而廣泛應用於大規模集成電路。

MOS 管又分為 PMOS 和 NMOS ,每一類又分為增強型和耗盡型兩種。



1、當柵—源之間不加電壓時,源漏之間只是背向的 PN 節,不存在導電溝道,即使源漏之間加電壓,也不會有漏極電流。

2、=0,且>0 時,由於 SiO2 的存在。柵極電流為零,柵極金屬層將聚集正電荷,它們排斥P型襯底靠近 SiO2 一側的空穴,使之剩下不能移動的負離子區,形成耗盡層。

增大,耗盡層增寬,將襯底的自由電子吸到耗盡層與絕緣層之間形成 N 型薄層,稱為反型層。反型層就構成了 d—s 之間的導電溝道。溝道剛形成的 g—s 電壓稱為開啟電壓(th)。

是大於(th)的一個確定值時,若在 d—s 之間加正向電壓,則產生一定的漏電流。

較小時,的增大使線性增大,溝道沿 S—D 方向逐漸變窄。

一旦增大到是 Ugd=(th),=-(th),溝道在漏極一側出現夾斷點,稱為預夾斷。

繼續增大,夾斷區隨之延長,的增大部分幾乎用於克服夾斷區對漏極電流的阻力。

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