MOS管中為什么會有體二極管？詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-03-01
大家工作中經(jīng)常會很討厭一種情況，就是MOS管它是單方向截至的，如圖1所示。
NMOS關(guān)閉后，D極到S極關(guān)斷，但是S極到D極是關(guān)不斷的，從我們畫原理圖時，可以從MOS原理圖模型里面看到DS之間有一個二極管，S極通過二極管導(dǎo)通到D極。如果我們要做到雙方向截止，就需要用兩個MOS管背靠著背，每個MOS管負(fù)責(zé)關(guān)斷一邊。如圖2所示。
MOS管的結(jié)構(gòu)圖中有多種，如圖3典型的來自我們課本的結(jié)構(gòu)圖，Nmos有個P型的襯底，D極是P型襯底上做的N型反型區(qū)，這樣就簡單的形成了一個PN結(jié)，如果從沉底B極加一個電壓，那么電流會順著這個PN結(jié)流入D極。
一般情況下，單體的MOS管B極是不獨(dú)自引出來的，通過把它接到S極上，也就是和S極短路，那么自然而然這個PN結(jié)就相當(dāng)于是S極到D極了。
同理Pmos也是一樣，Pmos是在N型襯底上反型出兩塊P型半導(dǎo)體的區(qū)域地盤。襯底B與漏極D之間同樣有這個PN結(jié)，P端在D極，N端在B極。當(dāng)把B極連接在S極上時，就出現(xiàn)了從DS之間的二極管了。
總之，這個體二極管是襯底B與漏極D之間的PN結(jié)。由于把B極和S極短路了，因此出現(xiàn)了SD之間的體二極管。值得留意的是，并非所有的情況都需要把B極與S極連接。芯片設(shè)計(jì)內(nèi)部，是把B極接到電壓最低或者最高，并非一定是S極。
如果B極懸空，那么S極和D極之間就沒有這個二極管了，這種情況下，D極和S極是對稱的，可以互相換一換身份的。
我們通常用的大功率MOS管，TO92，TO252等系列封裝的MOS，它們的D極是在襯底下方引出來的，D極可以躺下直接焊接在PCB板上，起到很好的散熱效果，它們的結(jié)構(gòu)圖可以從網(wǎng)上找，感興趣可以去看一看。
這種結(jié)構(gòu)的體二極管也是一樣，Pbody區(qū)域與N襯底區(qū)形成PN結(jié)，Pbody連接S極，形成與D極之間的體二極管。
為什么MOS管內(nèi)部會存在寄生體二極管？和工藝也有關(guān)系。
如圖所示，S極和襯底是連在一起的，那么P型襯底和S極之間的PN結(jié)就相當(dāng)于被短路了，不予考慮，只考慮SD之間的寄生體二極管。
而且，MOSFET還有下面這樣子的。從圖就很容易看出P-MOSFET里寄生二極管的來源了，源極（Source）和漏極（Drain）之間存在一個PN結(jié)，等效為寄生體二極管。
可以看出和實(shí)際工藝是有關(guān)系的。
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