2000字详解MOS管的体二极管

上周讨论了MOS管的Rdson和Vgs、Vds有怎样的关系？，这个属于比较细节的问题，在面试中基本不会遇到，但是今天讨论的这个问题还是很有可能碰到的。

   

一道问题

   

   

照例，我们先抛出来一个问题题：MOS管内的体二极管，如何产生的？有什么用？这个可能只是面试中很少碰到，但如果搞不清弄不明，那在研发过程中必然会遇到很实际的问题：很可能掉坑里，自己却不自知。

   

体二极管的产生

   

   

想搞清楚MOS管的体二极管如何产生，需要先从MOS管的构造说起。我们以NMOS管为例，如下图所示：

在P型衬底和源极S没有连接时，此时存在两个PN结：①衬底-S极的PN结；②衬底-D极的PN结。而MOS管通常是将衬底和S极短接在一起，如下图所示：

当衬底和S极在外部短接时，衬底-S极间的PN结相当于被短路，此时只剩下衬底-D极间的PN结，这个就是所谓的MOS管体二极管。PMOS一样存在这样的体二极管，只是方向发生了变化。

该体二极管，不是刻意添加到MOS管中，而是由生产工艺造成。既然体二极管的存在，我们无法规避，那我们如何合理的利用它呢？这就需要了解它的参数指标和作用。

   

体二极管的方向

   

   

关于MOS管体二极管的方向，我相信有很多小伙伴分不清，也记不住，我之前也是这样。但自从按照下面的方法来理解，就再也没有混淆过。

①衬底箭头方向指向G极的是NMOS，衬底箭头方向远离G极的是PMOS，如下图红色箭头所指；

②衬底总是和S极相连，不管是NMOS，还是PMOS，如下图黄色箭头所指；

③体二极管总是和衬底在S极的流向一致，如下图所示，要么是都从S极出来，要么都进入到S极。

前面我们提到NMOS的衬底箭头是指向G极，且和S极相连。那就是从S极出发并指向G极，对应的体二极管也是从S极出发，指向的是D极。

相反，PMOS的衬底箭头是远离G极，且和S极相连。那就是（形象地理解为）从G极出发并进入S极，对应的体二极管是从D极出发，也进入S极。

按照这个理解方法，就可以轻松地记住并画出体二极管的方向。

   

体二极管的性能参数