耗尽型mos管和增强型mos管的区别-KIA MOS管
增强型mos管
增强型MOSFET在没有栅极电压的情况下处于关闭状态。当栅极电压达到一定阈值时,沟道中的电荷浓度增加,形成导电通道,从而使器件导通。
增强型MOSFET通常采用P型或N型半导体作为衬底,沟道区域的掺杂浓度较低。在没有栅极电压时,沟道区域没有自由载流子,因此器件处于关闭状态。
工作原理
关断状态:当栅极电压为0时,沟道区域没有自由载流子,器件关闭。
导通状态:当栅极电压超过阈值电压时,栅极电场吸引沟道区域的载流子,形成导电通道。
耗尽型mos管
耗尽型MOSFET在没有栅极电压的情况下已经形成导电通道,可以通过改变栅极电压来控制器件的导电能力。
耗尽型MOSFET的沟道区域通常采用高掺杂的P型或N型半导体,即使在没有栅极电压的情况下,沟道区域也存在自由载流子。
工作原理
初始导通状态:在没有栅极电压时,由于沟道区域的高掺杂,器件已经形成导电通道。
控制导通能力:通过改变栅极电压,可以改变沟道中的电荷浓度,从而控制器件的导电能力。
增强型和耗尽型MOS管区别
增强型MOS管(常用的)SiO2中没有任何正负电子,是栅极与沟道中间隔着绝缘层(SiO2)感应电子。
使用Vgs(th)(栅极阈值电压)控制导通;
PMOS可以用作高端驱动,导通电阻大、价格贵、替换种类少;但是NMOS也可以替代用作高端驱动,在开关电源、马达驱动电压用作NMOS管。
随着栅极偏置电压的上升,沟道变得越来越强的反转。随着栅极偏置电压的下降,沟道变的越来越弱,最后消失了。这种NMOS管的阈值电压实际上是负的。这样的晶体管称为耗尽模式NMOS,或简单的叫做耗尽型NMOS。相反,一个有正阈值电压的的NMOS叫做增强模式NMOS,或增强型NMOS。
耗尽型MOS管可以用正、零、负电压控制导通。
耗尽层的NMOS管在SiO2绝缘层中掺有大量的Na+或K+,Vgs=0时,这些正离子产生的电场能在P型衬底中感应出足够的电子,形成N型导电沟道;当Vgs>0时,N沟道变大,产生较大的Id(漏电流);当Vgs<0(阈值电压)时,削弱正离子所形成的电场,使N沟道变窄,ld减小,关断;
耗尽层的PMOS管在SiO2绝缘层中掺有大量的负离子;阈值电压大于0。
区别比较
导通状态
增强型MOS管:需要外部正向偏置电压才能导通。
耗尽型MOS管:在零门源电压下即可导通。
关断状态
增强型MOS管:在关断状态下无载流子通道。
耗尽型MOS管:存在固有载流子通道,不需要外部电压来维持导通状态。
控制方式
增强型MOS管:需要外部电压控制,控制灵活性更高。
耗尽型MOS管:通过施加逆偏电压实现截止,控制相对简单。
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