Что означает PMOS?
Транзистор PMOS (P-канальный металл-оксид-полупроводник) — это тип полевого транзистора (FET), который широко используется в электронных схемах.
Символ PMOS
Символ PMOS представляет собой круг со стрелкой, направленной внутрь. Круг обозначает подложку p-типа, а стрелка внутри указывает направление движения основных носителей заряда, которыми являются дырки.
Выводы обозначены как «G» для затвора, «D» для стока и «S» для истока. Выводы стока и истока являются легированными областями p-типа. Вывод затвора представляет собой металлический электрод, отделенный от подложки тонким оксидным слоем. Приложение напряжения к затвору создает электрическое поле в оксидном слое, контролируя поток основных носителей между стоком и истоком.
Как работает PMOS-транзистор?
PMOS работает по тому же принципу, что и NMOS-транзистор, но с другим профилем легирования.
В PMOS-транзисторе подложка изготовлена из кремния n-типа, а области истока и стока — из кремния p-типа. Затвор отделен от подложки слоем оксида (обычно диоксида кремния) и подключен к источнику положительного напряжения. При подаче отрицательного напряжения на затвор между областями истока и стока p-типа образуется область истощения, которая препятствует протеканию тока.
Однако, когда на затвор подается положительное напряжение, он притягивает дырки (основные носители заряда в кремнии p-типа) к границе между областями истока и стока, создавая проводящий канал для протекания тока. Сопротивление канала пропорционально напряжению затвор-исток (VGS), поэтому по мере того, как VGS становится более положительным, сопротивление канала уменьшается, позволяя протекать большему току.
Когда VGS превышает определенное пороговое напряжение (VTP), канал становится полностью истощенным, и транзистор входит в область насыщения, где ток стока практически не зависит от напряжения между стоком и истоком (VDS). В триодной области, где VDS мало, транзистор ведет себя как переменный резистор, сопротивление которого пропорционально VGS.
Транзисторы PMOS широко используются в комплементарных металлооксидных полупроводниковых (CMOS) схемах, где они в паре с транзисторами NMOS образуют логические вентили и другие цифровые схемы.
PMOS против NMOS
| PMOS | NMOS | |
|---|---|---|
| Symbol | Circle with an arrow pointing inward | Circle with an arrow pointing outward |
| Substrate | p-type | n-type |
| Majority carrier | Holes | Electrons |
| Gate voltage polarity | Negative | Positive |
| Electric field direction in oxide layer | Towards the substrate | Away from the substrate |
| Threshold voltage | Positive | Negative |
| Switching speed | Slow | Fast |
| Power consumption | Low in steady state | High in steady state |
| Applications | Low-power circuits | High-performance circuits |
