PN结和MOS管的原理

  • N型半导体(N是负前缀,由负电子电荷给出):硅晶体(或锗晶体)。半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,磷原子外层的五个电子中的四个与周围的半导体原子形成共价键,很少有额外的电子结合在一起它们是自由电子。
    因此,N型半导体变为具有高电子浓度的半导体,并且导电性主要归因于自由电子的传导。
    N型半导体显示负功率。
    半导体类型P(P是正极,由空穴正电荷给出):硅原子(或锗晶体)半导体(如硅)掺杂少量硼杂质(或铟)作为原子原子被杂质原子取代。当硼原子外层的三个外部电子与周围的半导体原子形成共价键时,产生可以吸引束缚电子的空穴,从而硼原子变成带。负离子。
    因此,这种半导体可以导电,因为它们包含相对高浓度的空穴(对应于正电荷)。
    [2]
    单向导电性
    (1)当通过向PN结施加DC电压获得的电压驱动时
    当电源的正端子连接到P区并且负端子连接到N区时,施加的DC电压的一部分进入PN结的区域,并且PN结向前极化。。
    电流从P型侧流向N型侧,并且空穴和电子都朝向界面移动以使空间电荷区域变窄,并且电流可以没有任何问题地流动。该方向与PN结处的电场方向相反,这削弱了内部电场。
    因此,减少了由于多侧扩散运动引起的内部电场的抑制,并且扩散电流增加。
    因为扩散电流远大于漂移电流,所以可以忽略漂移电流的影响,并且PN结表现出低电阻。
    [6]
    (2)当PN结施加反向电压时,它会关闭。
    当电源的正端子连接到N区并且负端子连接到P区时,施加的反向电压的一部分进入PN结的区域并且PN结被反向偏置。
    由于空穴和电子都离开界面,空间电荷区域扩展并且电流不流动,并且它与结的电场方向相同。PN,内部电场增强。
    内部电场被多个侧向扩散运动中断,并且扩散电流显着降低。
    此时,在内部电场的作用下由少量PN结区域形成的漂移电流大于扩散电流,可以忽略扩散电流,并且PN结表现出高电阻。。
    当向PN结施加直流电压时,正向扩散电流随着低电阻而增加,并且当向PN结施加反向电压时,反向漂移电流随着高电阻而减小。
    由此可以得出结论,PN结具有单向导电性。
    [4]
    MOS管的结构
    当电位G小于或等于S时,发生NMOS保证极限,并且保证PMOS被关断,并且当电位G大于或等于S时发生。
    寄生二极管是通过基板和源极的连接形成的PN结。
    上图显示了NMOS。BODY通过Gate和Pypte极化连接到S以形成N通道。
    反向保护电路使用PMOS。不使用二极管可降低电压降并减少浪费的功率。
    不要看寄生前置二极管,但它根本没用。
    当电路正常通电时,GATE连接到电位0,这比端子D低得多。POSM完全开启。
    当电源反转时,GATE电位远高于S端子,PMOS完全关闭。


发表时间:2019-06-06

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