PMOS管与NMOS管

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MOS的全称是Metal-Oxide-Semiconductor，即金属-氧化物-半导体，指拥有这种结构的晶体管称为MOS晶体管。MOS晶体管分为P型MOS管和N型MOS管。由MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路，由NMOS组成的电路就是NMOS集成电路，由PMOS管组成的电路就是PMOS集成电路，由NMOS和PMOS两种管子组成的互补MOS电路，即CMOS电路。

场效应管和三极管一样，有G-gate（栅极），S-source（源极），D-drain（漏极）三个引脚，里面也有PN结区域，P表示空穴（正电子），N表示负电子。箭头指向的方向为N型半导体。

PMOS和NMOS的源漏方位相反，NMOS的漏端drain在上面，PMOS的源端source在上面，这样标注是为了表明电位的高低。NMOS的漏端drain和PMOS的源端source的电压都比栅端gate电压高，这样标注获得一个“visual aid”。

NMOS是栅极高电平（|VGS| > Vt）导通，低电平断开，可用来控制与地之间的导通。PMOS是栅极低电平（|VGS| > Vt）导通，高电平断开，可用来控制与电源之间的导通。

NMOS的源端一般接地（低电位），所以要使|VGS| > Vt，则Gate端一般要接正电压，这样管子才能导通；PMOS的源端一般接VDD（高电平），所以要使|VGS| > Vt，则Gate端一般要接负电压（低与VDD的电压），这样管子才能导通。

NMOS是N型沟道，P型衬底，衬底接最低电位，PMOS是P型沟道，N型衬底接最高电位。这样是为了源漏端和衬底形成P-N结反偏，不然电流从源漏端直接正向导通到地。击穿说的也是这个P-N结反向击穿。因为沟道和衬底的材料不同，所以栅压变化才会有耗尽层-反型层形成的说法。

NMOS的沟道材料是N型，而衬底材料是P型，所以栅极需要加正电压，才能排斥P型衬底里的空穴，吸引电子聚集在沟道的下方，和栅极的金属板构成栅电容。电容的介质材料是SiO2。PMOS的沟道材料是P型，而衬底材料是N型，要想在N型材料里吸引空穴的话，自然栅极应该加负电压。和NMOS栅极正电压越大，沟道的导电能力越强一样，PMOS是栅极电压负向越大，沟道导电能力越强。

以下图N沟道MOS管为例（可以不用管衬底引线是什么）。

栅极施加高电平之后，栅极和P型衬底之间形成电容、这个电容栅极为正极，两个蓝色的N沟道之间的黄色部分衬底为负极。电子向负极靠拢。这样两个蓝色N型半导体加电容负极这一区域形成连通的多子区域，相当于一个N型半导体，加上源极与漏极的电压，MOS管导通。

PMOS的原理同理。

MOS管很容易被击穿，栅极和P型衬底组成的类电容很容易被高压击穿。栅极和P型衬底之间的绝缘层很容易被击穿。

MOS管的栅极输入阻抗很高。这是因为有上图中红色绝缘层存在，栅极输入阻抗可达到上亿欧姆。所以MOS管的输入几乎不取电流，这也是为什么现在集成电路、芯片多集成MOS管。

本文是一篇入门级总结，方便扫盲查阅。做硬件电路设计这点是远远不够的。