1、mos管的工作原理

本文介绍了导体、绝缘体和半导体的区别,并详细阐述了半导体中的n型和p型掺杂以及pn结的形成过程,展示了半导体的单向导电性。接着,讲解了MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)的工作原理,包括源极、栅极和漏极的概念,以及nMOS和pMOS的差异。最后,提到了MOS管在逻辑门电路中的应用,它是构建CPU等复杂电路的基础。

一、导体,绝缘体,半导体

导体:能够导电的介质。
绝缘体:不能导电的介质。
半导体:根据特定外界条件的变化,介质对外表现为导体或者绝缘体。

二、半导体的制作

硅原子的结构图如下:
在这里插入图片描述
最外层有4个电子,纯净的硅晶体内部全是硅原子,最外层共享彼此的4个价电子,能在外层形成稳定的8电子结构,不会有自由电子或者自由空穴。对外表现为绝缘体。

掺杂

分为两种:n型掺杂和p型掺杂
n型掺杂:向硅晶体加入一些磷(P,最外层5个电子),形成的混合物中会存在大量的电子
p型掺杂:向硅晶体加入一些硼(B,最外层3个电子),形成的混合物中会存在大量的空穴
两种掺杂后导电性会显著提高,载流子分别为电子和空穴。

pn结

在同一块硅晶体的相邻区域分别进行n型掺杂和p型掺杂,就能得到一个 pn结
在这里插入图片描述
n型掺杂区的电子较多,p型掺杂区的空穴较多。
根据扩散作用,电子或向右扩散到p型掺杂区与那里的空穴相结合。
在n区p区交界的地方,n区失去了电子得到了空穴,因此显正电性;p区相反显示负电性。
从而形成一个从正电区域指向负电区域的电场

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