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図のように、ゲートなどの電極、絶縁膜、ソース/ドレイン/基板などの半導体から構成されています。
この電極-絶縁膜-基板が、金属-酸化物-半導体であることから、その頭文字M-O-Sを取り、
MOSと呼ばれてます。
次に、NMOS(Negative MOS), PMOS(Positive MOS)の構造です。
上が平面図、下が断面図です。
ご覧の通り、ゲートの電極以外、全く逆の構造になっていることが分かるかと思います。
最後に、CMOS(Complementary MOS)でのNMOS, PMOSの構造です。
N型基板(N-sub)もありますが、現在は、P型基板(P-sub)が主流のようです。
まず、ドレイン、ソース、バルクを接続し、Vdsを印加します。
ドレイン-ソース間は、NPN接続なので電流が流れない状態です。
その状態で、ゲートにVddを印加してやると、
まず基板内の電子、そしてソース、ドレイン内の電子が引きよせられ、
ゲート直下に電子の層が形成されます。
この層は、余剰な電子を持つことで、
これまでのP型からN型に反転した反転層となります。
その結果、ドレイン-ソース間がNNN接続となり、電流が流れるようになります。
これがNMOSの動作です。
なお、この電流が流れる経路を指し、Nch Trとも呼びます。
では実際に動作を確認してみてください。
(図をポチッと・・・)
PMOSの動作は、NMOSと極性を反転させたものとなります。
具体的には、NMOSのドレイン-ソース間がNPN接続であるのに対して、
PMOSはPNP接続となるため、ゲートにGndを印加してその門(ゲート)を開きます。
つまり、ゲート直下に正の電子を引き寄せることで、
N型からP型に反転した反転層を形成し、
その結果、ドレイン-ソース間がPPP接続(Pch)となり、電流が流れるようになります。
これがPMOS(Pch Tr)の動作です。
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