P溝MOSFET,P溝MOSFET是什么意思

P溝MOSFET,P溝MOSFET是什么意思

MOSFET是Metal-Oxide-Silicon Field Effect Transistor的英文縮寫，平面型器件結(jié)構(gòu)，按照導(dǎo)電溝道的不同可以分為NMOS和PMOS器件。MOS器件基于表面感應(yīng)的原理，是利用垂直的柵壓VGS實(shí)現(xiàn)對(duì)水平IDS的控制。它是多子（多數(shù)載流子）器件。用跨導(dǎo)描述其放大能力。

它分N溝道管和P溝道管，符號(hào)如圖1所示。通常是將襯底（基板）與源極S接在一起。

MOSFET共有三個(gè)腳，一般為G、D、S，通過(guò)G、S間加控制信號(hào)時(shí)可以改變D、S間的導(dǎo)通和截止。PMOS和NMOS在結(jié)構(gòu)上完全相像，所不同的是襯底和源漏的摻雜類型。簡(jiǎn)單地說(shuō)，NMOS是在P型硅的襯底上，通過(guò)選擇摻雜形成N型的摻雜區(qū)，作為NMOS的源漏區(qū)；PMOS是在N型硅的襯底上，通過(guò)選擇摻雜形成P型的摻雜區(qū)，作為PMOS的源漏區(qū)。兩塊源漏摻雜區(qū)之間的距離稱為溝道長(zhǎng)度L，而垂直于溝道長(zhǎng)度的有效源漏區(qū)尺寸稱為溝道寬度W。對(duì)于這種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，器件源漏是完全對(duì)稱的，只有在應(yīng)用中根據(jù)源漏電流的流向才能最后確認(rèn)具體的源和漏。

PMOS的工作原理與NMOS相類似。因?yàn)镻MOS是N型硅襯底，其中的多數(shù)載流子是電子，少數(shù)載流子是空穴，源漏區(qū)的摻雜類型是P型，所以，PMOS的工作條件是在柵上相對(duì)于源極施加負(fù)電壓，亦即在PMOS的柵上施加的是負(fù)電荷電子，而在襯底感應(yīng)的是可運(yùn)動(dòng)的正電荷空穴和帶固定正電荷的耗盡層，不考慮二氧化硅中存在的電荷的影響，襯底中感應(yīng)的正電荷數(shù)量就等于PMOS柵上的負(fù)電荷的數(shù)量。當(dāng)達(dá)到強(qiáng)反型時(shí)，在相對(duì)于源端為負(fù)的漏源電壓的作用下，源端的正電荷空穴經(jīng)過(guò)導(dǎo)通的P型溝道到達(dá)漏端，形成從源到漏的源漏電流。同樣地，VGS越負(fù)(絕對(duì)值越大)，溝道的導(dǎo)通電阻越小，電流的數(shù)值越大。

與NMOS一樣，導(dǎo)通的PMOS的工作區(qū)域也分為非飽和區(qū)，臨界飽和點(diǎn)和飽和區(qū)。當(dāng)然，不論NMOS還是PMOS，當(dāng)未形成反型溝道時(shí)，都處于截止區(qū)，其電壓條件是

VGS

VGS>VTP (PMOS)，

值得注意的是，PMOS的VGS和VTP都是負(fù)值。