MOS管体二极管的理解

TIME2023.01.29

作者:安森德ASDsemi

来源:安森德半导体

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MOS管,是MOSFET的缩写,全拼是Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,翻译过来是金属-氧化物半导体场效应晶体管,根据导电沟道的不同,MOS可以细分为NMOS和PMOS两种。下图是NMOS的示意图,从图中红色框内可以看到,MOS在D、S极之间并联了一个二极管,有人说这个二极管是寄生二极管,有人说是体二极管,究竟哪个说法准确呢?

这要从MOS的工艺和结构说起,不管是MOS还是二极管,都是由半导体材料构成,我们都知道二极管是由一对PN结构成,见下图,P型区对应二极管的阳极,N型区对应二极管的负极。

我们回过头看下NMOS结构,从下图(1)可以看出,NMOS中的氧化物指的是二氧化硅SiO2,SiO2不导电,所以驱动极G基本不走电流,因此MOS功耗比较低,是电压型驱动器件。

从(1)也可以看出,MOS除了D、G、S三个极之外,还有一个Sub极,Sub和S极有连接关系,因此(2)MOS的电路符号中,会将MOS内部指向沟道N沟道的箭头和S极连接在一起,从(3)中可以看到,从D极的N型区->中间P型区->Sub极->S极,刚好构成了一个二极管结构,并且处于反偏状态,这就是MOS符号中并联了一个二极管的原因。从上面的分析可以知道,这个二极管是MOS结构和工艺使然的,说它是寄生二极管其实不太合适,体二极管(body-diode)的称呼还是相对准确一些。

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