MOS管N/P溝道如何區(qū)分？工作原理動(dòng)圖

在絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管中，目前常用二氧化硅作金屬鋁柵極和半導(dǎo)體之間的絕緣層，稱為金屬一氧化物-半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管，簡稱為MOSFET或者M(jìn)OS管。

MOS管的電路符號(hào)

1）G、D、S極怎么區(qū)分？

G極是比較好區(qū)分的，大家一眼就能區(qū)分。

不論是P溝道還是N溝道，兩根線相交的就是S極。

不論是P溝道還是N溝道，單獨(dú)引線的那邊就是D極。

2）N、P溝道如何區(qū)分？

箭頭指向G極的就是N溝道。

箭頭背向G極的就是P溝道。

3）寄生二極管方向

N溝道，由S極指向D極。

P溝道，由D極指向S極。

如果覺得上面兩條不是很好記，教大家一個(gè)識(shí)別方法：不論N溝道還是P溝道MOS管，中間襯底箭頭方向和寄生二極管的箭頭方向總是一致的，上面圖片已經(jīng)標(biāo)出來了可以看一下。

MOS管導(dǎo)通條件

N溝道：Ug>Us時(shí)導(dǎo)通。（簡單認(rèn)為）Ug=Us時(shí)截止。

P溝道：Ug

注意一點(diǎn)，MOS管做開關(guān)器件的時(shí)候，輸入輸出一定不能接反，接反的寄生二極管一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，MOS本身就失去開關(guān)的作用了。

萬用表區(qū)分N/P溝道

將萬用表調(diào)至“二極管檔”。

紅表筆（+極）接D極，黑表筆（-極）接S極：假設(shè)，二極體值低于0.7V以下。然后我們交換表筆，黑表筆（-極）接D極，紅表筆（+極）接S極：假設(shè)，二極體值高于1.2V以上。那么我們可以判斷，這個(gè)為PMOS。如果兩次測(cè)量結(jié)果和我們的假設(shè)相反，則可以判斷為NMOS。

整理一下上面描述區(qū)分P、N溝道方法的邏輯，DS極之間的寄生二極管才是關(guān)鍵。換句話說，我們就是依靠測(cè)量這個(gè)寄生二極管的導(dǎo)通方向來判斷P、N溝道的。

MOS管內(nèi)部工作原理

在一塊摻雜濃度較低的P型半導(dǎo)體硅襯底上，用半導(dǎo)體光刻、擴(kuò)散工藝制作兩個(gè)高摻雜濃度的N區(qū)，并用金屬鋁引出兩個(gè)電極，分別作為漏極D和源極S。然后在漏極和源極之間的P型半導(dǎo)體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅（Si02）絕緣層膜，再在這個(gè)絕緣層膜上裝上一個(gè)鋁電極，作為柵極G。這就構(gòu)成了一個(gè)N溝道增強(qiáng)型MOS管。顯然它的柵極和其它電極間是絕緣的。

同樣用上述相同的方法在一塊摻雜濃度較低的N型半導(dǎo)體硅襯底上，用半導(dǎo)體光刻、擴(kuò)散工藝制作兩個(gè)高摻雜濃度的P區(qū)，及上述相同的柵極制作過程，就制成為一個(gè)P溝道增強(qiáng)型MOS管。

增強(qiáng)型MOS管的漏極D和源極S之間有兩個(gè)背靠背的PN結(jié)。當(dāng)柵-源電壓VGS=0時(shí)，即使加上漏-源電壓VDS，總有一個(gè)PN結(jié)處于反偏狀態(tài)，漏-源極間沒有導(dǎo)電溝道（沒有電流流過），所以這時(shí)漏極電流ID=0。此時(shí)若在柵-源極間加上正向電壓，即VGS＞0，則柵極和硅襯底之間的SiO2絕緣層中便產(chǎn)生一個(gè)柵極指向P型硅襯底的電場(chǎng)。由于氧化物層是絕緣的，柵極所加電壓VGS無法形成電流，氧化物層的兩邊就形成了一個(gè)電容，VGS等效是對(duì)這個(gè)電容充電，并形成一個(gè)電場(chǎng)。

隨著VGS逐漸升高，受柵極正電壓的吸引，在這個(gè)電容的另一邊就聚集大量的電子并形成了一個(gè)從漏極到源極的N型導(dǎo)電溝道，當(dāng)VGS大于管子的開啟電壓VT（一般約為 2V）時(shí)，N溝道管開始導(dǎo)通，形成漏極電流ID。

我們把開始形成溝道時(shí)的柵-源極電壓稱為開啟電壓，一般用VT表示?？刂茤艠O電壓VGS的大小改變了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，就可以達(dá)到控制漏極電流ID的大小的目的，這也是MOS管用電場(chǎng)來控制電流的一個(gè)重要特點(diǎn)，所以也稱之為場(chǎng)效應(yīng)管。

MOS管分類

MOS管工作原理動(dòng)畫示意圖也有N溝道和P溝道兩類，但每一類又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種，因此MOS管的四種類型為：N溝道增強(qiáng)型管、N溝道耗盡型管、P溝道增強(qiáng)型管、P溝道耗盡型管。