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  • NMOS與PMOS電流流向和導通條件介紹
    • 發布時間:2024-12-30 17:14:29
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    NMOS與PMOS電流流向和導通條件介紹
    我們經常會提到NMOS和PMOS,并且微碧在往期講過不少兩者在一些應用領域中的情況。但是很少對兩者的基本情況進入深入探討,今天我們來對兩者之間的區別進行簡單的講解(以電流和導通條件為主)。
    NMOS PMOS 導通條件
    NMOS的電流流向和導通條件:
    NMOS(N溝道MOSFET)
    電流流向:
    NMOS的電流流向是從源極(S)到漏極(D)。當正向偏置電壓施加在柵極(G)和源極之間時,電流從源極流向漏極,即S-D。
    電流可由D-->S(nmos),也可S-->D(pmos)。主要是看源極和漏極之間的電位,漏極電位高于源極,電流D到S。源極電位高于漏極,電流S到D。
    導通條件:
    NMOS的導通條件是當柵極和源極之間的電壓(Vgs)大于或等于閾值電壓(Vth)時。閾值電壓是一個特定的電壓值,它決定了MOSFET是否導通。一旦Vgs大于或等于Vth,NMOS就會導通。此時,柵極和漏極之間的電壓(Vgd)可以是正值或零。
    PMOS的電流流向和導通條件:
    PMOS(P溝道MOSFET)的電流流向和導通條件如下所述。
    電流流向:
    PMOS的電流流向是從漏極(D)到源極(S)。當負向偏置電壓施加在柵極(G)和源極之間時,電流從漏極流向源極,即D-S。
    導通條件:
    PMOS的導通條件是當柵極和源極之間的電壓(Vgs)小于或等于閾值電壓(Vth)時。閾值電壓是一個特定的電壓值,它決定了MOSFET是否導通。一旦Vgs小于或等于Vth,PMOS就會導通。此時,柵極和漏極之間的電壓(Vgd)可以是負值或零。
    S是源極,D是漏極
    對于NMOS,載流子是電子,我們知道電子的流向都是從源極到漏極,但是電流的流向是從漏極到源極。
    對于PMOS,載流子是空穴對,空穴對的流向也是從源極到漏極,與NMOS不同的是PMOS電流的方向也是從源極到漏極,注意區分。
    以常見的Silicon-On-Insulator(SOI)技術制造的NMOS和PMOS為例。
    對于NMOS:
    - 閾值電壓(Vth):通常在0.2V到0.7V之間,具體取決于器件的尺寸和工藝。
    - 電流流向:從源極到漏極(S到D)。
    對于PMOS:
    - 閾值電壓(Vth):通常在-0.2V到-0.7V之間,具體取決于器件的尺寸和工藝。
    - 電流流向:從漏極到源極(D到S)。
    說明:閾值電壓影響因素:襯底摻雜濃度,金屬半導體功函數,柵氧化層電容,關于襯底偏置效應等。
    NMOS和PMOS兩者的襯底濃度不為相同,然而,襯底濃度越大,對應MOS管的閾值電壓也越大,所以一般PMOS的閾值電壓都要比NMOS要更大一些。
    需要注意的是,以上數據僅供參考,實際的閾值電壓和電流流向可能因不同器件和工藝而有所不同。
    NMOS PMOS 導通條件
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