Warum dominiert die N-Kanal Technik?

[Bastel Wastel (Gast)]

Guten Abend,
Ich bin mir nicht sicher ob es
vllt sogar Off Topic ist, aber ich stell mal meine Frage.
Ich bastel seit ein paar Wochen mit Elektronik, reines Hobby, jetzt kam 
ich in die Verlegenheit mal high Side Schalten zu müssen, kein Problem, 
dafür gibt's P-Mosfet.

Schon am Angebot merkt man das es deutlich mehr N-Ch Mosfets bzw NPN 
gibt als deren P-Brüder. Ebenso sind die richtig dicken Vertreter beider 
Gattungen meist NPN und N-Ch. Die Als ungelernter klingt aber das 
Schalten der Versorgungsspannung sinnvoller als das der Masse.

Woher kommt dieses Ungleichgewicht?
Vllt kann da jemand Licht ins dunkel bringen :-)
Vorab vielen Dank und einen schönen Abend euch

[Oberlehrer (Gast)]

Bastel Wastel schrieb:
> Woher kommt dieses Ungleichgewicht?

Elektronenbeweglichkeit vs. Fehlstellen- / "Loch"-Beweglichkeit. Man 
kann mit N-Kanal eben bei gleicher Baugröße höhere Stromdichten und 
niedrigere Rds_on erzielen, als mit P-Kanal.

Gruß Oberlehrer

[Da Baby (Gast)]

Die Beweglichkeit von Löchern (bei P-Kanal) ist deutlich geringer als 
die von Elektronen (bei N-Kanal). Damit kann man wesentlich geringere 
RDS_ON bei N-Kanal FETs erreichen als bei P-Kanal FETs. N-Kanal sind 
also in diesem Sinne verlustärmer. Wenn es der Wirkungsgrad sehr wichtig 
ist geht man bei einer Schaltung sogar so weit, dass man N-Kanal FETs 
als High Side switches nutzt und die Ansteuerung des Gates mit einer 
Bootstrap Schaltung vornimmt.

[N-Kanal (Gast)]

Hallo,

die Leitfähigkeit n-dotierter Schichten ist ca. 3 mal größer als die von 
p-dotierten Schichten bei gleicher Konzentration der Störstellen. 
(Beweglichkeit vln Elektronen vs. Löchern). D.h. der Flächenbedarf von 
N-Kanal Bauelementen ist ca. nur 1/3. Damit auch geringere Kosten.

Gruß N-Kanal

[M. Н. (Gast)]

Prinzipiell findet man in fast jedem Bereich einen vergleichbaren 
P-Kanal Typen.
das Ganze hat mit der Physik der Transistoren zu tun:

Im Allgemeinen weißt ein P-Kanal (Ladungstransport durch Löcher) eine 
geringere Ladungsträgerbeweglichkeit auf, als ein N-Kanal 
(Ladungstrasnport durch "Elektronen)". Das führ dazu, dass P-Kanal 
Transistoren in der selben Technologie und den selben Abmessungen 
schlechter agiert, als sein N-Kanal Gegenstück.

Im Anhang ist das Layout eines CMOS Inverters zu sehen. Oben sieht man 
den P-Kanal Trasnistor und unten den N-Kanal Transistor. Hier sieht man, 
dass der P-Kanal Transistor in dieser Technologie fast doppelt so groß 
ist, wie der N-Kanal Typ unten.

Aus diesem Grund sind häufig in Halbleitern gewisse Signale, die 
vorwiedend in einem Zustand vorliegen "idle high". Sämtliche Gatter etc 
brauchen einfach im high Zustand weniger Strom, da hier der P-Kanal 
Transistor leitet und der N-Kanal Transistor sperrt. N-Kanal 
Transistoren weisen im Allgemeinen auch eine geringere Leakage auf.

[dfIas (Gast)]

N-Kanal schrieb:
> die Leitfähigkeit n-dotierter Schichten ist ca. 3 mal größer als ...
Nein, zweimal größer (= dreimal so groß).

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Bastel Wastel schrieb:
> Vllt kann da jemand Licht ins dunkel bringen :-)
https://de.wikipedia.org/wiki/PMOS

https://de.wikipedia.org/wiki/Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor