文組也好懂的半導體 - (5)開關結構的主流MOS是甚麼

更新於 發佈於 閱讀時間約 3 分鐘

前面提到半導體做成的開關MOS,這超級重要的元件現在終於可以好好說說了,這東西說簡單也不簡單,前面說過MOS可以做開關也就可以做運算,又可以做訊號放大,基本上台積電就是靠做這玩意成為護國神山的,就讓我們開始稍微的深入半導體的世界吧

NMOS與PMOS

已命名來說MOS跟半導體是一樣的,如果是靠電子來當電流的載體,就叫做NMOS(因為電子是負電Negative),如果是靠電洞來當電流的載體(電洞是正電Positive),則叫做PMOS

不過要怎麼做呢,我們是要能任意操控這玩意導電不導電耶,加雜質進去可不能隨時加進去跟抽出來吧

的確雜質不能隨時加,但我們可以用電壓操縱的方式等校的去加,所以才說發明人是天才~而這個結構就是MOS結構,如下

raw-image

順帶一提,如果今天參雜的非常多讓這個半導體很N,那我們就會寫做n+,反之很P就會寫p+

天才發明的等效方式就是做一個電容結構,我們看紅色框框的部分從上到下分別是一個金屬電極(metal,簡稱M,導體),氧化矽(oxide,簡稱O,絕緣體),P型半導體(semi-conductor,簡稱S,半導體),兩個會導電的東東中間夾一個絕緣體,就是一個電容,看出來了嗎?

這個電容如果在電極加一個正電,就會吸引很多負電出現在半導體的上端(絕緣體與半導體交界處),這些負電就是來自n+半導體的自由電子,如此一來,p型半導體的上端就會出現很多自由電子,不就可以導電了嗎!

就是用這個結構,我們加電就會讓半導體變成導體,而不加電,半導體又會回到那種愛導不導的接近絕緣體狀態,所以這就是一個用電來控制的開關了~

那剛剛說的電容結構是金屬電極(Metal)-氧化矽(Oxide)-半導體(Semiconductor),把簡稱寫在一起就是MOS啦,又我們是靠加電產生電場來讓他控制導不導電(控制效能),所以這東東的全明其實叫做MOS場效電晶體,英文全名是MOSFET(MOS-field efect transistor)

補充說明電晶體是啥米,他英文叫做transistor,可以看成trans - sistor也就是trans(轉) - resistor(電阻),顧名思義,我們控制一端(Gate端)去轉讓另一段的電阻(Source到Drain的電阻)

回過頭來複習一下,如果是電子來導電,就是決定電子流不流MOSFET,就是N-MOSFET(NMOS);如果是電洞來導電,就是決定電洞流不流MOSFET,就是P-MOSFET(PMOS)

想要吸引自由電子來導電(形成電子通道)必須是得加正電吸引,所以第2篇說NMOS是一個加正電就會打開的開關;吸引電洞來導電(形成電洞通道)必須是得加負電吸引,所以PMOS是一個加負電就會打開的開關。有沒有覺得一切故事都被串起來了呢?

當然這世界有很多天才發明很多結構,只是MOS是主流,所以其他開關的設計就不講囉~


留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
酒吧七 看見一切並快樂的活著
51會員
237內容數
認真雜學與思想,最近認真研究總經的創業人
2023/08/04
很不幸的,每一個學問都有一些比較煩人一點的部分,但寫到第六篇也不好意思避重就輕,今天就來看看一個P型黏一個N型半導體,會發生甚麼樣子的奇蹟。從這篇,我們也進入更物理的世界,一方面更討厭、一方面也開始更好玩! 在原本N型半導體自己一個人的時候有很多自由電子,但自己本身是電中性的(就是電子跟質子數量一
Thumbnail
2023/08/04
很不幸的,每一個學問都有一些比較煩人一點的部分,但寫到第六篇也不好意思避重就輕,今天就來看看一個P型黏一個N型半導體,會發生甚麼樣子的奇蹟。從這篇,我們也進入更物理的世界,一方面更討厭、一方面也開始更好玩! 在原本N型半導體自己一個人的時候有很多自由電子,但自己本身是電中性的(就是電子跟質子數量一
Thumbnail
2023/07/28
前面三篇都在講半導體是甚麼,又為什麼重要。不過中間提到半導體做成的開關MOS,這一直都避重就輕的說,現在第4篇終於可以好好說說這個東東了,這東西說簡單也不簡單,前面說過MOS可以做開關也就可以做運算,又可以做訊號放大,基本上台積電就是靠做這玩意成為護國神山的,就讓我們開始稍微的深入半導體的世界吧
Thumbnail
2023/07/28
前面三篇都在講半導體是甚麼,又為什麼重要。不過中間提到半導體做成的開關MOS,這一直都避重就輕的說,現在第4篇終於可以好好說說這個東東了,這東西說簡單也不簡單,前面說過MOS可以做開關也就可以做運算,又可以做訊號放大,基本上台積電就是靠做這玩意成為護國神山的,就讓我們開始稍微的深入半導體的世界吧
Thumbnail
2023/07/26
上一篇題到半導體可以藉由通電改變電阻,進而做成開關,實現運算這個重要的事,這裡再來提其他半導體的妙用 記憶體 半導體做成的記憶體結構其實有很多種,像是六顆MOS組成的SRAM(Static random-access memory, 靜態隨機存取記憶體)、一個電容加上一顆MOS做成的DRAM(D
Thumbnail
2023/07/26
上一篇題到半導體可以藉由通電改變電阻,進而做成開關,實現運算這個重要的事,這裡再來提其他半導體的妙用 記憶體 半導體做成的記憶體結構其實有很多種,像是六顆MOS組成的SRAM(Static random-access memory, 靜態隨機存取記憶體)、一個電容加上一顆MOS做成的DRAM(D
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
大家好,我是一名眼科醫師,也是一位孩子的媽 身為眼科醫師的我,我知道視力發展對孩子來說有多關鍵。 每到開學季時,診間便充斥著許多憂心忡忡的家屬。近年來看診中,兒童提早近視、眼睛疲勞的案例明顯增加,除了3C使用過度,最常被忽略的,就是照明品質。 然而作為一位媽媽,孩子能在安全、舒適的環境
Thumbnail
大家好,我是一名眼科醫師,也是一位孩子的媽 身為眼科醫師的我,我知道視力發展對孩子來說有多關鍵。 每到開學季時,診間便充斥著許多憂心忡忡的家屬。近年來看診中,兒童提早近視、眼睛疲勞的案例明顯增加,除了3C使用過度,最常被忽略的,就是照明品質。 然而作為一位媽媽,孩子能在安全、舒適的環境
Thumbnail
我的「媽」呀! 母親節即將到來,vocus 邀請你寫下屬於你的「媽」故事——不管是紀錄爆笑的日常,或是一直想對她表達的感謝,又或者,是你這輩子最想聽她說出的一句話。 也歡迎你曬出合照,分享照片背後的點點滴滴 ♥️ 透過創作,將這份情感表達出來吧!🥹
Thumbnail
我的「媽」呀! 母親節即將到來,vocus 邀請你寫下屬於你的「媽」故事——不管是紀錄爆笑的日常,或是一直想對她表達的感謝,又或者,是你這輩子最想聽她說出的一句話。 也歡迎你曬出合照,分享照片背後的點點滴滴 ♥️ 透過創作,將這份情感表達出來吧!🥹
Thumbnail
前面提到半導體做成的開關MOS,這超級重要的元件現在終於可以好好說說了,這東西說簡單也不簡單,前面說過MOS可以做開關也就可以做運算,又可以做訊號放大,基本上台積電就是靠做這玩意成為護國神山的,就讓我們開始稍微的深入半導體的世界吧 NMOS與PMOS 已命名來說MOS跟半導體是一樣的,如果是靠電
Thumbnail
前面提到半導體做成的開關MOS,這超級重要的元件現在終於可以好好說說了,這東西說簡單也不簡單,前面說過MOS可以做開關也就可以做運算,又可以做訊號放大,基本上台積電就是靠做這玩意成為護國神山的,就讓我們開始稍微的深入半導體的世界吧 NMOS與PMOS 已命名來說MOS跟半導體是一樣的,如果是靠電
Thumbnail
前面三篇都在講半導體是甚麼,又為什麼重要。不過中間提到半導體做成的開關MOS,這一直都避重就輕的說,現在第4篇終於可以好好說說這個東東了,這東西說簡單也不簡單,前面說過MOS可以做開關也就可以做運算,又可以做訊號放大,基本上台積電就是靠做這玩意成為護國神山的,就讓我們開始稍微的深入半導體的世界吧
Thumbnail
前面三篇都在講半導體是甚麼,又為什麼重要。不過中間提到半導體做成的開關MOS,這一直都避重就輕的說,現在第4篇終於可以好好說說這個東東了,這東西說簡單也不簡單,前面說過MOS可以做開關也就可以做運算,又可以做訊號放大,基本上台積電就是靠做這玩意成為護國神山的,就讓我們開始稍微的深入半導體的世界吧
Thumbnail
上一篇題到半導體可以藉由通電改變電阻,進而做成開關,實現運算這個重要的事,這裡再來提其他半導體的妙用 記憶體 半導體做成的記憶體結構其實有很多種,像是六顆MOS組成的SRAM(Static random-access memory, 靜態隨機存取記憶體)、一個電容加上一顆MOS做成的DRAM(D
Thumbnail
上一篇題到半導體可以藉由通電改變電阻,進而做成開關,實現運算這個重要的事,這裡再來提其他半導體的妙用 記憶體 半導體做成的記憶體結構其實有很多種,像是六顆MOS組成的SRAM(Static random-access memory, 靜態隨機存取記憶體)、一個電容加上一顆MOS做成的DRAM(D
Thumbnail
要說半導體為什麼重要,以結論來說就是...手機裡面一堆重要的部分都是半導體做的阿,電腦也是半導體做的,還有一大堆~如果說鋼鐵是現代人做出任何東西骨架的材料,那半導體就是做出任何有智能的材料 好,不要這麼不負責任來細說,半導體可以很便宜的實現運算與記憶,或是說可以做電腦,人造的智能。所以說半導體做的
Thumbnail
要說半導體為什麼重要,以結論來說就是...手機裡面一堆重要的部分都是半導體做的阿,電腦也是半導體做的,還有一大堆~如果說鋼鐵是現代人做出任何東西骨架的材料,那半導體就是做出任何有智能的材料 好,不要這麼不負責任來細說,半導體可以很便宜的實現運算與記憶,或是說可以做電腦,人造的智能。所以說半導體做的
Thumbnail
萬物都是原子組成的,而原子又是由帶正電的原子核與帶負電的電子組成,而每個原子核裡面都會有帶正電的質子與不帶電的中子 這世界就是這麼神奇,一顆質子與一顆電子都一樣,只是正負相反(一個是正電一個是負電),我們稱為這個電量為基本電荷。電子的英文叫做electron,所以基本電荷的單位就叫做e,而實際去測
Thumbnail
萬物都是原子組成的,而原子又是由帶正電的原子核與帶負電的電子組成,而每個原子核裡面都會有帶正電的質子與不帶電的中子 這世界就是這麼神奇,一顆質子與一顆電子都一樣,只是正負相反(一個是正電一個是負電),我們稱為這個電量為基本電荷。電子的英文叫做electron,所以基本電荷的單位就叫做e,而實際去測
Thumbnail
一、用途 扼流:常用在整流電路輸出端2個濾波電容的中間 濾波:阻擋交流電特性來完成平滑直流電,而得到純正的直流電 震盪:整流是把交流電變成直流電,而震盪就是把直流電變成交流電的反過程,在無線電領域應用非常廣泛。 電感器內流動的電流產生磁場,該磁場再產生電流,通過這種方式,電感器可以將電能積蓄為磁能。
Thumbnail
一、用途 扼流:常用在整流電路輸出端2個濾波電容的中間 濾波:阻擋交流電特性來完成平滑直流電,而得到純正的直流電 震盪:整流是把交流電變成直流電,而震盪就是把直流電變成交流電的反過程,在無線電領域應用非常廣泛。 電感器內流動的電流產生磁場,該磁場再產生電流,通過這種方式,電感器可以將電能積蓄為磁能。
Thumbnail
感應馬達的基本原理,在之前都介紹過了,這期來講講其分支單相感應馬達的故事。 重點整理: 馬達的世界,其實有藝術品等級的存在。 馬達顧問服務
Thumbnail
感應馬達的基本原理,在之前都介紹過了,這期來講講其分支單相感應馬達的故事。 重點整理: 馬達的世界,其實有藝術品等級的存在。 馬達顧問服務
Thumbnail
感應馬達還有諸多細節,本文繼續介紹。 由冷次定律中可知,要能誘發感應磁場,其必要條件是需使用導電材料,如銀、銅、鋁等等,讓感應電流可以生成,且要有足夠的空間形成渦電流。因此在感應馬達的設計,會在轉子矽鋼片上也設計各種缺口槽型,將導電材料置入其中,產生電流迴路,才能生成磁場。 馬達顧問服務
Thumbnail
感應馬達還有諸多細節,本文繼續介紹。 由冷次定律中可知,要能誘發感應磁場,其必要條件是需使用導電材料,如銀、銅、鋁等等,讓感應電流可以生成,且要有足夠的空間形成渦電流。因此在感應馬達的設計,會在轉子矽鋼片上也設計各種缺口槽型,將導電材料置入其中,產生電流迴路,才能生成磁場。 馬達顧問服務
Thumbnail
本文是以馬達的角度,來看待電阻這一物理特性。
Thumbnail
本文是以馬達的角度,來看待電阻這一物理特性。
Thumbnail
繼電器(Relay),又稱電驛,一種電子控制器件,具有控制系統(輸入迴路)和被控制系統(輸出迴路),透過低電流控制高電流的一種「自動開關」。 開關觸點表現型式:動合型、動斷型、轉換型。 繼電器種類:光繼電器、電磁繼電器、固態繼電器、熱敏乾簧繼電器、磁簧繼電器。
Thumbnail
繼電器(Relay),又稱電驛,一種電子控制器件,具有控制系統(輸入迴路)和被控制系統(輸出迴路),透過低電流控制高電流的一種「自動開關」。 開關觸點表現型式:動合型、動斷型、轉換型。 繼電器種類:光繼電器、電磁繼電器、固態繼電器、熱敏乾簧繼電器、磁簧繼電器。
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News