КМОП Комплементарные полевые транзисторы со структурой металл-окисел-полупроводник.

Комплементарный переводится как взаимно дополняющий. Так называют пару транзисторов, сходных по параметрам, но противоположных по структуре, например n-p-n и p-n-p для биполярных и p-канальные и n-канальные для униполярных.

p-канальный МОП транзистор приведен на рис. 1.16.

Рис. 1.16 Схема включения р-канального МОП транзистора

В этом транзисторе канал создается методом электростатической индукции

Канал проводимости наведется, когда через переключатель S затвор (З) подсоединится к низкому уровню напряжения. На затворе относительно подложки скопится отрицательный заряд, а на поверхности полупроводника положительный. Через канал течет ток и на нагрузочном резисторе падает напряжение высокого уровня U¹_вых.

U¹_вых = U_и.п.R_н / (R_н + R_к), где

U_и.п. – напряжение источника питания,

R_н – cопротивление нагрузочного резистора,

R_к – внутреннее сопротивление канала (десятки и сотни Ом).

Тобы канал проводимости исчез, следует движок переключателя S перевести в положение В, т.е. подать на затвор высокий уровень. Тогда на «конденсаторе» затвор-подложка напряжения нет и положительные носители зарядов в канале не индуцируются. На выходе элемента низкий уровень.

n- канальный МОП транзистор .

Аналогично строится схема на n-канальном транзисторе (рис. 1.17).

Рис. 1.17 Схема включения n-канального МОП транзистора

По сравнению с р-канальным у него подложка р-типа (кремний, бедный электронами), в которой сделаны легированием n⁺, области истока и стока, обогащенные отрицательными носителями – электронами. Если на затвор подать высокий потенциал, канал транзистора замкнется, и от плюса источника напряжения в нулевой провод потечет ток стока, а выходное напряжение окажется на низком логическом уровне.

Последовательное (столбиком) соединение p-канального и n-канального транзисторов образуют комплементарную пару (рис. 1.18).

Рис. 1.18 Комплементарная пара

При подаче на вход логического «0», транзистор VT1 открывается, а VT2 закрывается, а при подаче логической «1» все произойдет наоборот – VT2 откроется, а VT1 закроется. Таким образом, сквозной ток через транзисторы не протекает ни при каких входных логических уровнях, а сама пара образует логический инвертор.