第3章场效应管 >N沟道 EMOSFET沟道形成原理 假设Vs=0,讨论vs作用 Vos =0 GS GS 反型层 衬底表面层中 G U 负离子↑、电子个 形成空间电荷区 P 并与PN结相通 s≥开启电压s表面层m>p形成N型导电沟道 GS 越大,反型层中n越多,导电能力越强。 制作:大连海事大学研究室
➢ N 沟道 EMOSFET 沟道形成原理 • 假设 VDS = 0，讨论VGS 作用 P P + N+ N+ S G D U VDS = 0 - + VGS 形成空间电荷区 并与 PN 结相通 VGS 衬底表面层中 负离子、电子 VGS 开启电压VGS(th) 表面层 n>>p 形成 N 型导电沟道 VGS 越大，反型层中n 越多，导电能力越强。 反型层 第 3 章 场效应管
第3章场效应管 VDs对沟道的控制(假设Vs>Vsm)且保持不变) U9S+。G 6t° P P 由图 GD GS DS VDs很小时→Vc≈vs。此时W近似不变,即Ron不变 因此VD→D线性个。 若vs个→则Vcm↓→近漏端沟道W↓→R。n增大。 此时Rn个→D个变慢。 制作:大连海事大学研究室
• VDS 对沟道的控制(假设VGS > VGS(th) 且保持不变) ▪ VDS 很小时 → VGD VGS 。此时 W 近似不变，即Ron 不变。 由图 VGD = VGS - VDS 因此 VDS→ID 线性 。 ▪ 若 VDS →则 VGD → 近漏端沟道W → Ron增大。 此时 Ron →ID 变慢。 P P + N+ N + S G D U VDS - + VGS - + P P + N+ N + S G D U VDS - + VGS - + 第 3 章 场效应管
第3章场效应管 当Vs增加到使Vc=vs时→A点出现预夹断 U9S+。G 6t° 若Vs继续↑→A点左移→出现夹断区 此时 As=VAc+Ves=-VGs+Gs(恒定) 若忽略沟道长度调制效应,则近似认为l不变(即R。n不变) 因此预夹断后:Vs个→D基本维持不变。 制作:大连海事大学研究室
▪ 当 VDS 增加到使VGD = VGS(th) 时 → A 点出现预夹断 ▪ 若 VDS 继续 →A 点左移 → 出现夹断区 此时 VAS = VAG + VGS = -VGS(th) + VGS (恒定) 若忽略沟道长度调制效应，则近似认为 l 不变(即Ron不变)。 因此预夹断后： P P + N+ N + S G D U VDS - + VGS - + A P P + N+ N + S G D U VDS - + VGS - + A VDS →ID 基本维持不变。 第 3 章 场效应管
第3章场效应管 若考虑沟道长度调制效应 则VDs个→沟道长度I→沟道电阻R。n略↓。 因此Vs↑→D略个 由上述分析可描绘出D随Vs变化的关系曲线: D V一定 GS GS(th) 曲线形状类似三极管输出特性。 制作:大连海事大学研究室
▪ 若考虑沟道长度调制效应 则 VDS →沟道长度l →沟道电阻 Ron略 。 因此 VDS →ID 略 。 由上述分析可描绘出ID 随 VDS 变化的关系曲线： ID O VDS VGS –VGS(th) VGS一定 曲线形状类似三极管输出特性。 第 3 章 场效应管
第3章场效应管 MOSFET工作原理: 利用半导体表面的电场效应,通过栅源电压vs 的变化,改变感生电荷的多少,从而改变感生沟道的 宽窄,控制漏极电流l。 MOS管仅依靠一种载流子(多子)导电,故称单极 型器件。 三极管中多子、少子同时参与导电,故称双极型器件。 制作:大连海事大学研究室
• MOS 管仅依靠一种载流子(多子)导电，故称单极 型器件。 • 三极管中多子、少子同时参与导电，故称双极型器件。 利用半导体表面的电场效应，通过栅源电压 VGS 的变化，改变感生电荷的多少，从而改变感生沟道的 宽窄，控制漏极电流ID。 MOSFET 工作原理： 第 3 章 场效应管