國際民用航空組織
[拼音]:P goudao jinshu-yanghuawu-bandaoti jicheng dianlu
[英文]:P channel MOS integrated circuit
以P溝道MOS場效應電晶體為基本元件的積體電路,簡稱PMOS。圖為鋁柵PMOS電路的基本組成部分。襯底是N型矽片,柵為金屬鋁。兩個鄰近的P型擴散區和跨於兩擴散區的鋁柵,連同襯底構成一個P溝道MOS電晶體。鋁柵PMOS電路中各元件之間,可用與鋁柵同時形成的鋁線或與源、漏區同時形成的擴散線進行連線。
鋁柵PMOS電路中有場MOS電晶體和PNP雙極型電晶體兩種寄生電晶體效應。
(1)寄生場MOS電晶體:圖右邊兩個P型擴散區被一條隔著厚氧化層的鋁線跨接,也形成一個MOS電晶體(此區氧化層較厚,稱為場區),這一電晶體稱為場MOS電晶體。加大場氧化層厚度,使此寄生管的閾值電壓低於電路中的最低電位,以保證所有場MOS管始終處於截止狀態,從而可消除這種寄生影響。
(2)寄生PNP雙極型電晶體:任何兩個相鄰的P型擴散區和N型襯底都能形成一個橫向的PNP雙極型電晶體。因此,一般須在襯底(對源)加一個適當的正電壓,使所有P型擴散區和N型襯底間的PN接面處於反向偏置或零偏置,以消除這種寄生管的作用。因此,鋁柵PMOS中各元件之間是自然隔離的,無需佔用額外的芯片面積進行隔離。
P溝道MOS電晶體的空穴遷移率低,因而在MOS電晶體的幾何尺寸和工作電壓絕對值相等的情況下,PMOS電晶體的跨導小於N溝道MOS電晶體。此外,P溝道MOS電晶體閾值電壓的絕對值一般偏高,要求有較高的工作電壓。它的供電電源的電壓大小和極性,與雙極型電晶體-電晶體邏輯電路不相容。PMOS因邏輯擺幅大,充電放電過程長,加之器件跨導小,所以工作速度更低,在NMOS電路(見N溝道金屬-氧化物-半導體積體電路)出現之後,多數已為NMOS電路所取代。只是,因PMOS電路工藝簡單,價格便宜,有些中規模和小規模數字控制電路仍採用PMOS電路技術。