NMOS-Transistoren verstehen: Negative Schwellenspannung und Anwendungen

NMOS steht für Negative Metal-Oxide Semiconductor. Es handelt sich um eine Art MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) mit einer negativen Schwellenspannung. Das bedeutet, dass der Transistor einschaltet, wenn die Gate-Source-Spannung negativ ist, und ausschaltet, wenn die Gate-Source-Spannung positiv ist.

NMOS-Transistoren werden üblicherweise in digitalen Schaltkreisen verwendet, wo sie zum Umschalten zwischen zwei verwendet werden Logikpegel (0 und 1). Sie werden auch in analogen Schaltkreisen wie Verstärkern und Filtern verwendet, wo sie zur Steuerung des Stromflusses verwendet werden können.

Im Gegensatz zu PMOS-Transistoren (Positive Metal-Oxide Semiconductor), die eine positive Schwellenspannung haben, haben NMOS-Transistoren eine negative Schwellenspannung. Das bedeutet, dass sie sich einschalten können, wenn die Gate-Source-Spannung negativ ist, aber nicht, wenn sie positiv ist.

NMOS-Transistoren werden mit einem ähnlichen Verfahren wie PMOS-Transistoren hergestellt, jedoch mit einigen wesentlichen Unterschieden in der Dotierung des Halbleitermaterials. Der Kanalbereich eines NMOS-Transistors ist mit einem p-Typ-Material (positiv) dotiert, während die Source- und Drain-Bereiche mit einem n-Typ-Material (negativ) dotiert sind. Dadurch kann der Transistor einschalten, wenn die Gate-Source-Spannung negativ ist, und ausschalten, wenn die Gate-Source-Spannung positiv ist breites Anwendungsspektrum, von einfachen digitalen Logikgattern bis hin zu komplexen analogen Schaltkreisen.