當(dāng)VGS>VTH時(shí),MOSFET表現(xiàn)為一個(gè)壓控電阻;但是,能讓MOSFET成為現(xiàn)在集成電路中的翹楚,肯定不是只是壓控電阻這么簡(jiǎn)單呢。
當(dāng)漏極電壓逐夠大的時(shí)候,MOS管會(huì)表現(xiàn)為一個(gè)壓控電流源。這使得MOSFET可以成為一個(gè)放大器。 ?
那到底是什么讓MOSFET可以成為一個(gè)壓控電流源呢? 我覺得是MOSFET的通道夾斷效應(yīng)(channel Pinch-off)。 ?
那什么是通道夾斷效應(yīng)呢?
(1)當(dāng)柵極和P型襯底接觸面之間的電勢(shì)差大于VTH時(shí),開始形成溝道。如果VD=VS=0時(shí),雖然溝道形成,但是還是沒有電流,因此沿著溝道長(zhǎng)度處的電勢(shì)相等。
(2)加大VD的電壓,使得VD>0&VG-VD>Vth,溝道中開始有電流形成,而由于溝道電阻的存在,所以沿著溝道長(zhǎng)度處的電勢(shì)是不等的,靠近源極處為0,而靠近漏極處為VD。所以此時(shí),柵極和P型襯底接觸面之間的電勢(shì)差也是不等的,靠近源極處為VG,而靠近漏極處為VG-VD。
(3)繼續(xù)加大VD的電壓,使得VG-VD=Vth,此時(shí)在x=L,即漏極處,溝道截止。即產(chǎn)生通道夾斷效應(yīng)。
(4)在繼續(xù)加大VD的電壓,使得VG-VD
? ?
那在L1和L之間沒有通道了,那是不是就沒有電流了呢?
答案當(dāng)然不是啦,要不然MOSFET管就不會(huì)像今天這么流行了。
因?yàn)槁O是n型摻雜,襯底為P型摻雜,所以漏極和襯底之間有一個(gè)PN結(jié),且VD>0, VSUB=0,即n區(qū)域的電勢(shì)高于P區(qū)域的電勢(shì),即PN結(jié)處于反偏狀態(tài),所以其存在耗盡區(qū)。而耗盡區(qū)內(nèi)的電場(chǎng),則會(huì)把到達(dá)溝道截止處的電子吸引過來,保證電子可以繼續(xù)通過。
?
但是,此時(shí),VD不會(huì)對(duì)電流的大小具有顯著影響了,這時(shí)MOSFET就表現(xiàn)為一個(gè)恒流源。 ? ?
審核編輯:劉清