Wurkprinsipe fan N-kanaal ferbettering modus MOSFET

(1) It kontrôleeffekt fan vGS op ID en kanaal

① Geval fan vGS=0

It kin sjoen wurde dat d'r twa back-to-back PN-knooppunten binne tusken de drain d en boarne s fan 'e enhancement-modeMOSFET.

As de poarte-boarne-spanning vGS = 0, sels as de drain-boarne-spanning vDS wurdt tafoege, en nettsjinsteande de polariteit fan vDS, is d'r altyd in PN-knooppunt yn 'e omkearde biased steat. D'r is gjin konduktyf kanaal tusken de drain en de boarne, dus de drainstroom ID≈0 op dit stuit.

② It gefal fan vGS>0

As vGS> 0, wurdt in elektrysk fjild generearre yn 'e SiO2-isolearjende laach tusken de poarte en it substraat. De rjochting fan it elektryske fjild is loodrecht op it elektryske fjild rjochte fan 'e poarte nei it substraat op' e semiconductor oerflak. Dit elektryske fjild stoot gatten ôf en lûkt elektroanen oan. Afstotende gatten: De gatten yn it P-type substraat tichtby de poarte wurde ôfwiisd, wêrtroch ûnbeweechbere akseptor-ionen (negative ioanen) in útputslaach foarmje. Elektroanen oanlûke: De elektroanen (minderheidsdragers) yn it P-type substraat wurde oanlutsen nei it substraatflak.

(2) Formaasje fan conductive kanaal:

As de vGS-wearde lyts is en de mooglikheid om elektroanen oan te lûken is net sterk, is der noch gjin konduktyf kanaal tusken de drain en de boarne. As vGS ferheget, wurde mear elektroanen oanlutsen nei de oerflaklaach fan it P-substraat. As vGS in bepaalde wearde berikt, foarmje dizze elektroanen in N-type tinne laach op it oerflak fan 'e P-substraat tichtby de poarte en binne ferbûn mei de twa N + -regio's, en foarmje in N-type conductive kanaal tusken de drain en de boarne. Syn conductivity type is tsjinoersteld oan dat fan de P substraat, dus it wurdt ek neamd in inversion laach. De gruttere vGS is, hoe sterker it elektryske fjild dat op it semiconductor-oerflak wurket, hoe mear elektroanen wurde oanlutsen nei it oerflak fan it P-substraat, hoe dikker it konduktyf kanaal is, en hoe lytser de kanaalferset is. De poarte-boarne spanning as it kanaal begjint te foarmjen wurdt de turn-on spanning neamd, fertsjintwurdige troch VT.

DeN-kanaal MOSFEThjirboppe besprutsen kin net foarmje in conductive kanaal doe't vGS <VT, en de buis is yn in cut-off steat. Allinich as vGS≥VT kin in kanaal wurde foarme. Dit soarte fanMOSFETdat moat in liedend kanaal foarmje as vGS≥VT in ferbettering-modus neamd wurdtMOSFET. Neidat it kanaal wurdt foarme, wurdt in drain stroom generearre as in foarút voltage vDS wurdt tapast tusken de drain en boarne. De ynfloed fan vDS op ID, doe't vGS> VT en is in bepaalde wearde, de ynfloed fan drain-boarne spanning vDS op de conductive kanaal en hjoeddeistige ID is fergelykber mei dy fan knooppunt fjild effekt transistor. De spanning drop oanmakke troch de drain hjoeddeistige ID lâns it kanaal makket de spanningen tusken elk punt yn it kanaal en de poarte net mear gelyk. De spanning oan 'e ein tichtby de boarne is it grutste, wêr't it kanaal it dikste is. De spanning oan de drain ein is de lytste, en syn wearde is VGD = vGS-vDS, dus it kanaal is de tinne hjir. Mar as vDS lyts is (vDS