【技术分享】硬件开发不得不值的MOS管原理及常见应用方案

2019-05-16 15:56:41 来源:CEDA
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MOS 管作为半导体领域最基础的器件之一,无论是在IC 设计里,还是板级电路应用上,都十分广泛。目前尤其在大功率半导体领域,各种结构的 MOS 管更是发挥着不可替代的作用。作为一个基础器件,往往集简单与复杂与一身,简单在于它的结构,复杂在于基于应用的深入考量。
 
因此,作为硬件开发者,想在电路设计上进阶,搞懂 MOS 管是必不可少的一步,今天来聊聊。
 
一、 MOS 管的半导体结构
作为半导体器件,它的来源还是最原始的材料,掺杂半导体形成的 P 和 N 型物质。
 
 
那么,在半导体工艺里,如何制造 MOS 管的?
 
 
这就是一个 NMOS 的结构简图,一个看起来很简单的三端元器件。具体的制造过程就像搭建积木一样,在一定的地基(衬底)上依据设计一步步“盖”起来。
 
 
MOS 管的符号描述为:
 
 
二、 MOS 管的工作机制
以增强型 MOS 管为例,我们先简单来看下 MOS 管的工作原理。
 
由上图结构我们可以看到 MOS 管类似三极管,也是背靠背的两个PN结!三极管的原理是在偏置的情况下注入电流到很薄的基区通过电子-空穴复合来控制CE之间的导通,MOS 管则利用电场来在栅极形成载流子沟道来沟通DS之间。
 
 
如上图,在开启电压不足时,N区和衬底P之间因为载流子的自然复合会形成一个中性的耗尽区。
 
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