Aarbechtsprinzip vun N-Kanal Verbesserung Modus MOSFET

(1) D'Kontrolleffekt vu vGS op ID a Kanal

① Fall vu vGS=0

Et kann gesi ginn datt et zwee Réck-zu-Réck PN-Kräizungen tëscht dem Drain d a Quell s vum Erweiderungsmodus sinnMOSFET.

Wann d'Gate-Quellspannung vGS = 0, och wann d'Drain-Quellspannung vDS derbäi ass, an onofhängeg vun der Polaritéit vum vDS, gëtt et ëmmer e PN-Kräizung am ëmgedréint biased Zoustand. Et gëtt keen konduktiven Kanal tëscht dem Drain an der Quell, sou datt den Drainstroum ID≈0 zu dëser Zäit.

② De Fall vu vGS>0

Wann vGS> 0 gëtt en elektrescht Feld an der SiO2 Isoléierschicht tëscht dem Paart an dem Substrat generéiert. D'Richtung vum elektresche Feld ass senkrecht zum elektresche Feld riicht vum Paart op de Substrat op der Hallefleitoberfläche. Dëst elektrescht Feld repetéiert Lächer an zitt Elektronen un. Ofstouss Lächer: D'Lächer am P-Typ Substrat no bei der Paart ginn ofgestouss, sou datt onbeweegbar Akzeptorionen (negativ Ionen) verloossen fir eng Ausarmschicht ze bilden. Elektronen unzezéien: D'Elektronen (Minoritéitsträger) am P-Typ Substrat ginn op d'Substratfläch gezunn.

(2) Bildung vum konduktiven Kanal:

Wann de vGS Wäert kleng ass an d'Fäegkeet Elektronen unzezéien net staark ass, gëtt et nach ëmmer kee konduktiven Kanal tëscht dem Drain an der Quell. Wéi vGS eropgeet, ginn méi Elektronen op d'Uewerflächeschicht vum P Substrat ugezunn. Wann vGS e bestëmmte Wäert erreecht, bilden dës Elektronen eng N-Typ dënn Schicht op der Uewerfläch vum P-Substrat no beim Paart a si verbonne mat den zwou N+ Regiounen, bilden en N-Typ konduktiven Kanal tëscht dem Drain a Quell. Seng Konduktivitéitstyp ass Géigendeel zu deem vum P Substrat, sou datt et och eng Inversiounsschicht genannt gëtt. Wat méi grouss vGS ass, wat méi staark d'elektrescht Feld op der Hallefleitoberfläch handelt, wat méi Elektronen op d'Uewerfläch vum P Substrat ugezunn sinn, wat méi déck ass de konduktiven Kanal, a wat méi kleng ass d'Kanalresistenz. D'Gate-Quell Spannung wann de Kanal ufänkt ze forméieren gëtt d'Turn-on Volt genannt, representéiert duerch VT.

DéiN-Kanal MOSFETuewen diskutéiert kann net e konduktiven Kanal bilden wann vGS <VT, an de Rouer an engem ofgeschniddene Staat ass. Nëmme wann vGS≥VT kann e Kanal geformt ginn. Dës Zort vunMOSFETdat muss e konduktiven Kanal bilden wann vGS≥VT e Verbesserungsmodus genannt gëttMOSFET. Nodeems de Kanal geformt ass, gëtt en Drainstroum generéiert wann eng Forward Volt vDS tëscht dem Drain a Quell applizéiert gëtt. Den Afloss vu vDS op ID, wann vGS> VT an e bestëmmte Wäert ass, ass den Afloss vun der Drain-Quellspannung vDS op de konduktiven Kanal an der aktueller ID ähnlech wéi dee vum Kräizungsfeldeffekttransistor. De Spannungsfall, deen duerch d'Drainstroum ID laanscht de Kanal generéiert gëtt, mécht d'Spannungen tëscht all Punkt am Kanal an dem Paart net méi gläich. D'Spannung um Enn no bei der Quell ass déi gréisst, wou de Kanal am décksten ass. D'Spannung um Drain Enn ass déi klengst, a säi Wäert ass VGD = vGS-vDS, sou datt de Kanal hei am dënnsten ass. Awer wann vDS kleng ass (vDS