什么是P沟道金属-氧化物-半导体集成电路?

什么是P沟道金属-氧化物-半导体集成电路?

[拼音]：P goudao jinshu-yanghuawu-bandaoti jicheng dianlu

[外文]：P channel MOS integrated circuit

以P沟道MOS场效应晶体管为基本元件的集成电路，简称PMOS。图为铝栅PMOS电路的基本组成部分。衬底是N型硅片，栅为金属铝。两个邻近的P型扩散区和跨于两扩散区的铝栅，连同衬底构成一个P沟道MOS晶体管。铝栅PMOS电路中各元件之间，可用与铝栅同时形成的铝线或与源、漏区同时形成的扩散线进行连接。

铝栅PMOS电路中有场MOS晶体管和PNP双极型晶体管两种寄生晶体管效应。

（1）寄生场MOS晶体管:图右边两个P型扩散区被一条隔着厚氧化层的铝线跨接，也形成一个MOS晶体管（此区氧化层较厚，称为场区），这一晶体管称为场MOS晶体管。加大场氧化层厚度，使此寄生管的阈值电压低于电路中的最低电位，以保证所有场MOS管始终处于截止状态，从而可消除这种寄生影响。

（2）寄生PNP双极型晶体管：任何两个相邻的P型扩散区和N型衬底都能形成一个横向的PNP双极型晶体管。因此，一般须在衬底（对源）加一个适当的正电压，使所有P型扩散区和N型衬底间的PN结处于反向偏置或零偏置，以消除这种寄生管的作用。因此，铝栅PMOS中各元件之间是自然隔离的，无需占用额外的芯片面积进行隔离。

P沟道MOS晶体管的空穴迁移率低，因而在MOS晶体管的几何尺寸和工作电压绝对值相等的情况下，PMOS晶体管的跨导小于N沟道MOS晶体管。此外，P沟道MOS晶体管阈值电压的绝对值一般偏高，要求有较高的工作电压。它的供电电源的电压大小和极性，与双极型晶体管-晶体管逻辑电路不兼容。PMOS因逻辑摆幅大，充电放电过程长，加之器件跨导小，所以工作速度更低，在NMOS电路(见N沟道金属-氧化物-半导体集成电路)出现之后，多数已为NMOS电路所取代。只是，因PMOS电路工艺简单，价格便宜，有些中规模和小规模数字控制电路仍采用PMOS电路技术。