mos場(chǎng)效應(yīng)晶體管(2)(編輯修改稿)
2025-06-15 19:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可見，此時(shí)的溝道區(qū)呈現(xiàn)電阻特性，電流 IDS與 VDS基本上是線性關(guān)系。而且， VGS越大，溝道電阻越小，可調(diào)電阻區(qū)的名稱由此而來。 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 可調(diào)電阻區(qū)的范圍為 VDSVGSVT，即保證漏端溝道存在的條件。圖（ a）表示 N溝道增強(qiáng)管 VT＝ 2V，VGS=6V， VDS=0時(shí)的溝道情況。此時(shí)溝道中各點(diǎn)電位相同，因此溝道厚度各處相同， IDS＝ 0。 圖（ b）表示當(dāng) VT＝ 2V， VGS=6V， VDS=2V時(shí)的溝道情況。這時(shí)漏端溝道厚度比源端薄，由于相差不大，仍可近似看成均勻。 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 當(dāng) VDS繼續(xù)增加時(shí)，例如從 2V變到 4V時(shí)，漏端溝道越來越薄，電阻越來越大， IDS隨 VDS上升減慢，IDS~VDS的直線關(guān)系變彎曲。當(dāng) VDS＝ 4V時(shí)，漏端處VGSVDS=VT。這時(shí)漏端的溝道進(jìn)入夾斷的臨界狀態(tài)，處于可調(diào)電阻工作區(qū)與下面要討論的飽和工作區(qū)的邊界。 IDS將成為漏－源飽和電流 IDSS。 下圖給出了不同 VGS時(shí)的 IDS~VDS關(guān)系，即輸出特性曲線，其中區(qū)域 Ⅰ 為可調(diào)電阻工作區(qū)。 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 飽和工作區(qū) 當(dāng) VDS繼續(xù)增大，使 VDSVGSVT時(shí)，溝道夾斷點(diǎn)從漏端向左面源端移動(dòng)。這樣，溝道的長(zhǎng)度略有縮短，夾斷點(diǎn)的電壓仍為 VGSVT，增加的電壓 VDS(VGSVT)都降落在夾斷區(qū)，如圖 811中的 AB段所示。顯然，夾斷區(qū)是耗盡區(qū)。由于溝道的長(zhǎng)度總的來說變化不大，所以漏－源電流基本上達(dá)到飽和值 IDSS。 若 VDS再增大，只是使夾斷區(qū)增大。增加的電壓均降落在耗盡區(qū)，漏－源電流仍基本上維持 IDSS值，因此這個(gè)區(qū)域稱為飽和工作區(qū)，如圖 810中區(qū)域 Ⅱ所示。 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 溝道長(zhǎng)度調(diào)變效應(yīng) 兩個(gè) N+區(qū)（源 漏）之間形成溝道長(zhǎng)度 L滿足大大于夾斷區(qū) AB段長(zhǎng)度 (長(zhǎng)溝道 )，其飽和漏－源電流基本上不變。圖 810中水平直線。 但當(dāng)溝道長(zhǎng)度 L不滿足大大于夾斷區(qū) AB段長(zhǎng)度(短溝道 )時(shí)，夾斷區(qū)對(duì)溝道長(zhǎng)度縮短的影響不能忽略，從而對(duì)電流的影響也不可以忽略，可見飽和工作區(qū)中， IDS會(huì)隨 VDS增大而增加，這就是所謂的溝道長(zhǎng)度調(diào)變效應(yīng)。它與雙極型晶體管中的基區(qū)寬度調(diào)變效應(yīng)相當(dāng)。 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 雪崩擊穿區(qū) 當(dāng) VDS超過漏與襯底間 PN結(jié)的擊穿電壓時(shí)，漏和源之間不必通過溝道形成電流，而是由漏極直接經(jīng)襯底到達(dá)源極流過大的電流， IDS迅速增大。這就出現(xiàn)輸出特性曲線中的第 Ⅲ 個(gè)區(qū)域 —— 雪崩擊穿區(qū)，如圖 812（ a）所示。 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 可以用相似的方法討論 N溝道耗盡型， P溝道增強(qiáng)型， P溝道耗盡型 MOSFET的輸出特性曲線，它們分別如圖 812（ b） ~（ d）所示。 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： 微電子專業(yè)核心課程 教師：余菲 電話： 13510269257 mail： MOSFET的轉(zhuǎn)移特性曲線
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1