HMOS

HMOS

MOS英文全稱為Metal-Oxide-Semiconductor即金屬-氧化物-半導體，確切的説，這個名字描述了集成電路中MOS管的結構，即：在一定結構的半導體器件上，加上二氧化硅和金屬，形成柵極。從結構上説，MOS管可以分為增強型（E型）和耗盡型（D型），它們的區別在於當Vgs為0時，增強型（E型）不存在導電溝道，耗盡型（D型）存在導電溝道，原因是E型的導通電壓（閾值電壓）Vth＞0，D型的Vth＜0。MOS管形成的電路通稱為MOS電路，但又有不同，PMOS邏輯電路稱為PMOS電路，NMOS邏輯電路稱為NMOS電路，PMOS和NMOS共同組成的邏輯電路稱為CMOS集成電路，MOS和BJT組成的電路稱為Bi-CMOS集成電路。由於MOS管靜態功耗幾乎為0，所有的功耗都集中在開關轉換的過程中，因此相對BJT而言，MOS管的功耗更低。因此，在現代工業設計中，MOS管主要用於數字邏輯電路中實現開關邏輯（0、1邏輯）。

MOS結構：MOS管一般有3個電極，S（源source）極，D（漏drain）極，G（柵gate）極，從器件結構觀點來説，S極和D極並無區別，在NMOS管中，當兩者其中一端接GND時，就起到了S的作用，另外一端就成了D；而在PMOS管中，當兩者其中一端接VCC時，就起到了S的作用，另外一端就成了D。MOS管的S端總是比D端先開啓。對NMOS來説，當Vgs＞Vds,Vgs-Vth＜Vds時，S端開啓，D端不開啓，MOS管工作在飽和區；當Vgs-Vth＞Vds時，S和D都開啓，MOS管工作在線性區。當Vgs＜Vth時，NMOS截止。對PMOS來説，正好相反。

在MOS三明治型結構上外加電壓：在MOS三明治結構上，金屬電極相對於P型半導體的情況下，外加正電壓，對N型半導體外加負電壓，就會形成與PN結合面相同的現象，也就是最初在氧化膜下會產生耗盡層（depletion layer）

反轉層（reversion layer）：針對氧化膜下為P型半導體的情況，如果再提高電壓，就會累積電子，若是N型半導體則會累計空穴，我們稱此層為“反轉層”。MOS型場效應管就是利用這個層，作為一個切換開關。這是因為改變外加電壓，就可使此電路產生切換的轉換（開關）功用。