PMOS管

pmos PMOS是指n型襯底、p溝道，靠空穴的流動運送電流的MOS管 全稱 ： positive channel Metal Oxide Semiconductor 別名 ： positive MOS

基本介紹

• 中文名：PMOS管
• 外文名：positive channel Metal Oxide Semiconductor
• 別名：positive MOS
• 分類：N溝道與P溝道

簡介

pmos　

PMOS是指n型襯底、p溝道，靠空穴的流動運送電流的MOS管

全稱 ： positive channel Metal Oxide Semiconductor

別名 ： positive MOS

介紹

金屬氧化物半導體場效應(MOS)電晶體可分為N溝道與P溝道兩大類， P溝道矽MOS場效應電晶體在N型矽襯底上有兩個P+區，分別叫做源極和漏極，兩極之間不通導，柵極上加有足夠的負電壓(源極接地)時，柵極下的N型矽表面呈現P型反型層，成為連線源極和漏極的溝道。改變柵壓可以改變溝道中的電子密度，從而改變溝道的電阻。這種MOS場效應電晶體稱為P溝道增強型場效應電晶體。如果N型矽襯底表面不加柵壓就已存在P型反型層溝道，加上適當的偏壓，可使溝道的電阻增大或減小。這樣的MOS場效應電晶體稱為P溝道耗盡型場效應電晶體。統稱為PMOS電晶體。 P溝道MOS電晶體的空穴遷移率低,因而在MOS電晶體的幾何尺寸和工作電壓絕對值相等的情況下，PMOS電晶體的跨導小於N溝道MOS電晶體。此外，P溝道MOS電晶體閾值電壓的絕對值一般偏高，要求有較高的工作電壓。它的供電電源的電壓大小和極性,與雙極型電晶體——電晶體邏輯電路不兼容。PMOS因邏輯擺幅大，充電放電過程長，加之器件跨導小，所以工作速度更低，在NMOS電路(見N溝道金屬—氧化物—半導體積體電路)出現之後，多數已為NMOS電路所取代。只是,因PMOS電路工藝簡單,價格便宜，有些中規模和小規模數字控制電路仍採用PMOS電路技術。

種類

MOSFET共有三個腳，一般為G、D、S，通過G、S間加控制信號時可以改變D、S間的導通和截止。PMOS和NMOS在結構上完全相像，所不同的是襯底和源漏的摻雜類型。簡單地說，NMOS是在P型矽的襯底上，通過選擇摻雜形成N型的摻雜區，作為NMOS的源漏區；PMOS是在N型矽的襯底上，通過選擇摻雜形成P型的摻雜區，作為PMOS的源漏區。兩塊源漏摻雜區之間的距離稱為溝道長度L，而垂直於溝道長度的有效源漏區尺寸稱為溝道寬度W。對於這種簡單的結構，器件源漏是完全對稱的，只有在套用中根據源漏電流的流向才能最後確認具體的源和漏。

原理

PMOS的工作原理與NMOS相類似。因為PMOS是N型矽襯底，其中的多數載流子是空穴，少數載流子是電子，源漏區的摻雜類型是P型，所以，PMOS的工作條件是在柵上相對於源極施加負電壓，亦即在PMOS的柵上施加的是負電荷電子，而在襯底感應的是可運動的正電荷空穴和帶固定正電荷的耗盡層，不考慮二氧化矽中存在的電荷的影響，襯底中感應的正電荷數量就等於PMOS柵上的負電荷的數量。當達到強反型時，在相對於源端為負的漏源電壓的作用下，源端的正電荷空穴經過導通的P型溝道到達漏端，形成從源到漏的源漏電流。同樣地，VGS越負(絕對值越大)，溝道的導通電阻越小，電流的數值越大。

與NMOS一樣，導通的PMOS的工作區域也分為非飽和區，臨界飽和點和飽和區。當然，不論NMOS還是PMOS，當未形成反型溝道時，都處於截止區，其電壓條件是

VGS<VTN (NMOS)，

VGS>VTP (PMOS)，

值得注意的是，PMOS的VGS和VTP都是負值。

PMOS積體電路是一種適合在低速、低頻領域內套用的器件。PMOS積體電路採用-24V電壓供電。CMOS-PMOS接口電路採用兩種電源供電。採用直接接口方式，一般CMOS的電源電壓選擇在10～12V就能滿足PMOS對輸入電平的要求。

MOS場效應電晶體具有很高的輸入阻抗，在電路中便於直接耦合，容易製成規模大的積體電路。

各種場效應管特性比較

在2004年12月的國際電子器件會議(IEDM)上表示：雙應力襯墊(DSL)方法導致NMOS和PMOS中的有效驅動電流分別增加15%和32%，飽和驅動電流分別增加11%和20%。PMOS的空穴遷移率在不使用SiGe的情況下可以提高60%，這已經成為其他應變矽研究的焦點。