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PN结和MOS管的原理

新闻来源:网络中心   发布时间:2019-03-11 12:33  点击:
N型半导体(N是负前缀,由负电子电荷给出):掺杂有痕量磷(或锗)杂质的硅晶体(或锗晶体)。半导体原子(如硅原子)被杂质原子取代,磷原子外层的五个外电子中的四个与周围的半导体原子形成共价键,并且几乎没有额外的电子键合变成自由电子相对容易。
因此,N型半导体是具有高电子浓度的半导体,并且其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是正极头,以正空穴电荷给出):硅原子(或锗晶体)半导体,掺杂少量硼杂质(或铟)作为原子原子被杂质原子取代。当硼原子外层中的三个外部电子与周围的半导体原子形成共价键时,产生“空穴”,其可以吸引并“填充”所附着的电子。带负电的离子
因此,这种半导体包含相对高浓度的“空穴”(对应于“正电荷”),因此可以导电。
[2]
单向导电性
(1)当通过向PN结添加DC电压获得的电压驱动时
当电源的正极连接到P区并且负极连接到N区时,所施加的DC电压的一部分进入PN结区,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,由此空间电荷区域减小并且电流可以没有任何问题地通过。该方向与PN结处的电场方向相反,这削弱了内部电场。
因此,减少了多次亚扩散运动对内部电场的抑制,并且扩散电流增加。
扩散电流远大于漂移电流,漂移电流的影响可以忽略不计,PN结显示出低电阻。
[6]
(2)当对PN结施加反向电压时,它被切断。
当电源的正极连接到N区并且负极连接到P区时,所施加的反向电压的一部分进入PN结区并且PN结被反向偏置。
然后,由于空穴和电子远离界面移动,空间电荷区域扩展并且没有电流流动,并且方向与PN结处的电场方向相同。并且内部电场得到增强。
内部电场受到多次亚扩散运动的阻碍,并且扩散电流显着降低。
此时,由少量PN结区域的内部电场的作用形成的漂移电流大于扩散电流,可以忽略扩散电流,并且PN连接显示出高电阻。。
当直流电压施加到PN结时,正向扩散电流随着低电阻而增加,并且当施加反向电压时,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保证限制,保证PMOS关断,并且当电位G大于或等于S时发生。
寄生二极管是由衬底和源极之间的连接形成的PN结。
上图显示了NMOS。BODY通过Gate和Pypte的极化连接到S以形成N通道。
PMOS用于反向保护电路。如果不使用二极管,电压降会很小,浪费的功率也会降低。
不要看寄生前置二极管,但这根本没有用。
当电路正常通电时,GATE连接到比端子D低得多的电位0。PMOS完全开启。
当电源反转时,GATE电位远大于S端子,PMOS完全关闭。



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