(1) Kontroleffekten af vGS på ID og kanal
① Tilfælde af vGS=0
Det kan ses, at der er to back-to-back PN-kryds mellem dræn d og source s i forbedringstilstandenMOSFET.
Når gate-source-spændingen vGS=0, selvom drain-source-spændingen vDS tilføjes, og uanset polariteten af vDS, er der altid et PN-kryds i omvendt forspændt tilstand.Der er ingen ledende kanal mellem drænet og kilden, så drænstrømmen ID≈0 på dette tidspunkt.
② Tilfældet med vGS>0
Hvis vGS>0, genereres et elektrisk felt i SiO2-isoleringslaget mellem porten og substratet.Retningen af det elektriske felt er vinkelret på det elektriske felt rettet fra porten til substratet på halvlederoverfladen.Dette elektriske felt afviser huller og tiltrækker elektroner.Afstødende huller: Hullerne i P-type-substratet nær porten afvises, hvilket efterlader ubevægelige acceptorioner (negative ioner) til at danne et udtømningslag.Tiltræk elektroner: Elektronerne (minoritetsbærere) i P-type substratet tiltrækkes af substratets overflade.
(2) Dannelse af ledende kanal:
Når vGS-værdien er lille, og evnen til at tiltrække elektroner ikke er stærk, er der stadig ingen ledende kanal mellem drænet og kilden.Når vGS stiger, tiltrækkes flere elektroner til overfladelaget af P-substratet.Når vGS når en vis værdi, danner disse elektroner et N-type tyndt lag på overfladen af P-substratet nær porten og er forbundet til de to N+ regioner, og danner en N-type ledende kanal mellem drænet og kilden.Dens konduktivitetstype er modsat P-substratets, så det kaldes også et inversionslag.Jo større vGS er, jo stærkere er det elektriske felt, der virker på halvlederoverfladen, jo flere elektroner tiltrækkes til overfladen af P-substratet, jo tykkere er den ledende kanal, og jo mindre er kanalmodstanden.Gate-source spændingen, når kanalen begynder at dannes, kaldes tændspændingen, repræsenteret ved VT.
DetN-kanal MOSFETdiskuteret ovenfor kan ikke danne en ledende kanal, når vGS < VT, og røret er i en afskæringstilstand.Kun når vGS≥VT kan der dannes en kanal.Denne slagsMOSFETder skal danne en ledende kanal, når vGS≥VT kaldes en forbedringstilstandMOSFET.Efter kanalen er dannet, genereres en drænstrøm, når en fremadgående spænding vDS påføres mellem drænet og kilden.Indflydelsen af vDS på ID, når vGS>VT og er en vis værdi, er indflydelsen af drain-source spænding vDS på den ledende kanal og strøm-ID svarende til den for krydsfelteffekttransistor.Spændingsfaldet genereret af drænstrøm-ID langs kanalen gør, at spændingerne mellem hvert punkt i kanalen og porten ikke længere er ens.Spændingen for enden tæt på kilden er størst, hvor kanalen er tykkest.Spændingen i afløbsenden er den mindste, og dens værdi er VGD=vGS-vDS, så kanalen er her den tyndeste.Men når vDS er lille (vDS
Indlægstid: 12-november 2023
