Princíp fungovania N-kanálového vylepšeného režimu MOSFET

správy

Princíp fungovania N-kanálového vylepšeného režimu MOSFET

(1) Kontrolný účinok vGS na ID a kanál

① Prípad vGS=0

Je možné vidieť, že medzi odtokom d a zdrojom s v režime vylepšenia existujú dva PN prechody back-to-back.MOSFET.

Keď je napätie hradla a zdroja vGS=0, aj keď sa pripočíta napätie zdroja odberu vDS a bez ohľadu na polaritu vDS, vždy existuje PN prechod v obrátenom predpätom stave.Medzi odtokom a zdrojom nie je vodivý kanál, preto je v tomto čase odvodňovací prúd ID≈0.

② Prípad vGS>0

Ak je vGS>0, v izolačnej vrstve Si02 medzi bránou a substrátom sa vytvorí elektrické pole.Smer elektrického poľa je kolmý na elektrické pole smerujúce od brány k substrátu na povrchu polovodiča.Toto elektrické pole odpudzuje diery a priťahuje elektróny.Odpudzujúce diery: Otvory v substráte typu P v blízkosti brány sú odpudzované, pričom zanechávajú nepohyblivé akceptorové ióny (záporné ióny), aby vytvorili vrstvu vyčerpania.Priťahovať elektróny: Elektróny (menšinové nosiče) v substráte typu P sú priťahované k povrchu substrátu.

(2) Vytvorenie vodivého kanála:

Keď je hodnota vGS malá a schopnosť priťahovať elektróny nie je silná, medzi odtokom a zdrojom stále nie je vodivý kanál.Keď sa vGS zvyšuje, viac elektrónov je priťahovaných k povrchovej vrstve substrátu P.Keď vGS dosiahne určitú hodnotu, tieto elektróny vytvoria tenkú vrstvu typu N na povrchu substrátu P v blízkosti brány a sú spojené s dvoma oblasťami N+, čím sa vytvorí vodivý kanál typu N medzi odtokom a zdrojom.Jeho typ vodivosti je opačný ako u substrátu P, preto sa nazýva aj inverzná vrstva.Čím väčšia je vGS, tým silnejšie je elektrické pole pôsobiace na povrch polovodiča, tým viac elektrónov je priťahovaných k povrchu substrátu P, tým hrubší je vodivý kanál a tým menší je odpor kanála.Napätie zdroja brány, keď sa kanál začína vytvárať, sa nazýva zapínacie napätie, reprezentované VT.

MOSFET

TheN-kanál MOSFETdiskutované vyššie nemôže tvoriť vodivý kanál, keď vGS < VT a trubica je v odpojenom stave.Kanál možno vytvoriť iba vtedy, keď vGS≥VT.Tento druhMOSFETktorý musí tvoriť vodivý kanál, keď sa vGS≥VT nazýva režim vylepšeniaMOSFET.Po vytvorení kanála sa generuje odtokový prúd, keď sa medzi odtok a zdroj aplikuje dopredné napätie vDS.Vplyv vDS na ID, keď vGS>VT a je určitá hodnota, vplyv napätia zdroja kolektora vDS na vodivý kanál a ID prúdu je podobný ako vplyv tranzistora s efektom prechodového poľa.Pokles napätia generovaný ID kolektorového prúdu pozdĺž kanála spôsobuje, že napätia medzi každým bodom v kanáli a bránou už nie sú rovnaké.Napätie na konci blízko zdroja je najväčšie, kde je kanál najhrubší.Napätie na konci odtoku je najmenšie a jeho hodnota je VGD=vGS-vDS, takže kanál je tu najtenší.Ale keď je vDS malý (vDS


Čas odoslania: 12. novembra 2023