对P沟MOS晶体管的简要分析

简介：
本文主要针对P沟道金属氧化物半导体（PMOS）晶体管进行详细解析，探讨其结构、工作原理及特性参数。通过对比N沟道MOSFET，帮助读者更好地理解PMOS器件的独特性能与应用优势。 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOS）主要分为N沟道与P沟道两大类。P沟通道硅MOS场效应晶体管在N型硅衬底上有两个P+区域，分别称为源极和漏极，在没有外部电压时这两端不导通。当栅极施加足够的正电压且源极为接地状态时，栅极下的N型硅表面会形成一层P型反向层（即沟道），从而实现从源极到漏极的连接。 通过调节栅压可以改变沟道中的电子密度，进而调整其电阻值。如果在没有外部偏置的情况下衬底表面就已经存在P型反向层，则该MOS场效应晶体管被称为耗尽型；若需要施加正电压才能形成导电通道，则称为增强型。这两种类型的PMOS晶体管都具有相同的特性：空穴迁移率较低，因此，在同样的几何尺寸和工作电压条件下，其跨导值通常小于N沟道的MOS晶体管。 此外，P沟道MOS晶体管一般需要较高的阈值电压绝对值，并且要求提供较高偏置电压。由于PMOS器件的工作原理与双极型晶体管逻辑电路不兼容（特别是在电源供应方面），这限制了其应用范围。另外，相对于NMOS来说，它具有更大的信号摆幅和更长的充放电时间，加上跨导较小的特点导致工作速度较慢。 当N沟道MOS技术被引入后，在许多应用场景中PMOS逐渐被淘汰或不再使用。