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PMOS

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PMOS是指n型衬底、p沟道,靠空穴的流动运送电流的MOS管
  全称 : positive channel Metal Oxide Semiconductor
  别名 : positive MOS
  金属氧化物半导体场效应(MOS)晶体管可分为N沟道与P沟道两大类, P沟道硅MOS场效应晶体管在N型硅衬底上有两个P+区,分别叫做源极和漏极,两极之间不通导,栅极上加有足够的正电压(源极接地)时,栅极下的N型硅表面呈现P型反型层,成为连接源极和漏极的沟道。改变栅压可以改变沟道中的电子密度,从而改变沟道的电阻。这种MOS场效应晶体管称为P沟道增强型场效应晶体管。如果N型硅衬底表面不加栅压就已存在P型反型层沟道,加上适当的偏压,可使沟道的电阻增大或减小。这样的MOS场效应晶体管称为P沟道耗尽型场效应晶体管。统称为PMOS晶体管。
  P沟道MOS晶体管的空穴迁移率低,因而在MOS晶体管的几何尺寸和工作电压绝对值相等的情况下,PMOS晶体管的跨导小于N沟道MOS晶体管。此外,P沟道MOS晶体管阈值电压的绝对值一般偏高,要求有较高的工作电压。它的供电电源的电压大小和极性,与双极型晶体管——晶体管逻辑电路不兼容。PMOS因逻辑摆幅大,充电放电过程长,加之器件跨导小,所以工作速度更低,在NMOS电路(见N沟道金属—氧化物—半导体集成电路)出现之后,多数已为NMOS电路所取代。只是,因PMOS电路工艺简单,价格便宜,有些中规模和小规模数字控制电路仍采用PMOS电路技术。
  MOSFET共有三个脚,一般为G、D、S,通过G、S间加控制信号时可以改变D、S间的导通和截止。PMOS和NMOS在结构上完全相像,所不同的是衬底和源漏的掺杂类型。简单地说,NMOS是在P型硅的衬底上,通过选择掺杂形成N型的掺杂区,作为NMOS的源漏区;PMOS是在N型硅的衬底上,通过选择掺杂形成P型的掺杂区,作为PMOS的源漏区。两块源漏掺杂区之间的距离称为沟道长度L,而垂直于沟道长度的有效源漏区尺寸称为沟道宽度W。对于这种简单的结构,器件源漏是完全对称的,只有在应用中根据源漏电流的流向才能最后确认具体的源和漏。
  PMOS的工作原理与NMOS相类似。因为PMOS是N型硅衬底,其中的多数载流子是电子,少数载流子是空穴,源漏区的掺杂类型是P型,所以,PMOS的工作条件是在栅上相对于源极施加负电压,亦即在PMOS的栅上施加的是负电荷电子,而在衬底感应的是可运动的正电荷空穴和带固定正电荷的耗尽层,不考虑二氧化硅中存在的电荷的影响,衬底中感应的正电荷数量就等于PMOS栅上的负电荷的数量。当达到强反型时,在相对于源端为负的漏源电压的作用下,源端的正电荷空穴经过导通的P型沟道到达漏端,形成从源到漏的源漏电流。同样地,VGS越负(绝对值越大),沟道的导通电阻越小,电流的数值越大。
  与NMOS一样,导通的PMOS的工作区域也分为非饱和区,临界饱和点和饱和区。当然,不论NMOS还是PMOS,当未形成反型沟道时,都处于截止区,其电压条件是
  VGS<VTN (NMOS),
  VGS>VTP (PMOS),
  值得注意的是,PMOS的VGS和VTP都是负值。
  PMOS集成电路是一种适合在低速、低频领域内应用的器件。PMOS集成电路采用-24V电压供电。如图5所示的CMOS-PMOS接口电路采用两种电源供电。采用直接接口方式,一般CMOS的电源电压选择在10~12V就能满足PMOS对输入电平的要求。
  MOS场效应晶体管具有很高的输入阻抗,在电路中便于直接耦合,容易制成规模大的集成电路。
  各种场效应管特性比较
  ?
  在2004年12月的国际电子器件会议(IEDM)上表示:双应力衬垫(DSL)方法导致NMOS和PMOS中的有效驱动电流分别增加15%和32%,饱和驱动电流分别增加11%和20%。PMOS的空穴迁移率在不使用SiGe的情况下可以提高60%,这已经成为其他应变硅研究的焦点。


PMOS
2011年1月20日再次编辑 编辑人:松下电工
PMOS是Panasonic电工对“PhotoMOS”的简称。PhotoMOS是指在输入元件中采用LED,在输出元件中采用MOSFET的光电耦合器。由于提高了机器的可靠性,并实现了小型化,因此应用于各个领域。

PhotoMOS与传统的机械型继电器最大的区别在于:PhotoMOS是一款“光电耦合器”,触点不进行机械性的开闭。为此,在触点可靠性、寿命、动作声音、动作速度、以及尺寸大小方面具有卓越的特点。

另外,即使是相同的光电耦合器,由于所采用的输出元件不同,也分为很多种类。其特点和用途有所差异,但是由于PhotoMOS在输出元件中采用了功率型MOSFET,因此与光闸流管和光电晶体管方式相比,这款转换设备适于对微小的模拟信号进行控制。


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IC设计    半导体    电源    示波器    PCB    工业控制    医疗    

参考资料
http://baike.baidu.com/view/1353429.htm

贡献者
mjei    松下电工    


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