NMOS vs PMOS
FET (Field Effect Tranzistor) je napätím riadené zariadenie, ktorého prúdová schopnosť sa mení aplikáciou elektronického poľa. Bežne používaným typom FET je Metal Oxide Semiconductor FET (MOSFET). MOSFET sú široko používané v integrovaných obvodoch a vysokorýchlostných spínacích aplikáciách. MOSFET funguje tak, že indukuje vodivý kanál medzi dvoma kontaktmi nazývanými zdroj a odtok privedením napätia na oxidom izolovanú hradlovú elektródu. Existujú dva hlavné typy MOSFET nazývané nMOSFET (bežne známy ako NMOS) a pMOSFET (bežne známy ako PMOS) v závislosti od typu nosičov prúdiacich cez kanál.
Čo je NMOS?
Ako už bolo spomenuté, NMOS (nMOSFET) je typ MOSFET. Tranzistor NMOS sa skladá zo zdroja a kolektora typu n a substrátu typu p. Keď je na bránu privedené napätie, otvory v telese (substrát typu p) sú vytlačené preč od brány. To umožňuje vytvorenie kanála typu n medzi zdrojom a odtokom a prúd je prenášaný elektrónmi zo zdroja do odtoku cez indukovaný kanál typu n. Logické brány a iné digitálne zariadenia implementované pomocou NMOS majú logiku NMOS. V NMOS existujú tri režimy činnosti, ktoré sa nazývajú cut-off, trióda a saturácia. Logika NMOS sa ľahko navrhuje a vyrába. Obvody s logickými hradlami NMOS však rozptyľujú statickú energiu, keď je obvod nečinný, pretože cez logické hradlo preteká jednosmerný prúd, keď je výstup nízky.
Čo je PMOS?
Ako už bolo spomenuté, PMOS (pMOSFET) je typ MOSFET. Tranzistor PMOS je tvorený zdrojom a kolektorom typu p a substrátom typu n. Keď je medzi zdrojom a hradlom aplikované kladné napätie (záporné napätie medzi hradlom a zdrojom), medzi zdrojom a zvodom sa vytvorí kanál typu p s opačnými polaritami. Prúd je prenášaný otvormi zo zdroja do odtoku cez indukovaný kanál typu p. Vysoké napätie na bráne spôsobí, že PMOS nebude viesť, zatiaľ čo nízke napätie na bráne spôsobí, že bude viesť. Logické brány a ďalšie digitálne zariadenia implementované pomocou PMOS majú logiku PMOS. Technológia PMOS je lacná a má dobrú odolnosť voči šumu.
Aký je rozdiel medzi NMOS a PMOS?
NMOS je zostavený so zdrojom a odtokom typu n a substrátom typu p, zatiaľ čo PMOS je zostavený so zdrojom a odtokom typu p a substrátom typu n. V NMOS sú nosičmi elektróny, zatiaľ čo v PMOS sú nosičmi diery. Keď je na bránu privedené vysoké napätie, NMOS bude viesť, zatiaľ čo PMOS nie. Okrem toho, keď je v bráne aplikované nízke napätie, NMOS nebude viesť a PMOS bude viesť. NMOS sa považujú za rýchlejšie ako PMOS, pretože nosiče v NMOS, ktorými sú elektróny, sa pohybujú dvakrát rýchlejšie ako diery, ktoré sú nosičmi v PMOS. Zariadenia PMOS sú však voči šumu imúnnejšie ako zariadenia NMOS. Okrem toho by boli integrované obvody NMOS menšie ako integrované obvody PMOS (ktoré poskytujú rovnakú funkčnosť), pretože NMOS môže poskytnúť polovicu impedancie poskytovanej PMOS (ktorý má rovnakú geometriu a prevádzkové podmienky).
