MOSFET - Olukey N-арнасын жақсарту режимінің жұмыс принципі

(1) vGS идентификаторы мен арнаға бақылау әсері

① vGS=0 жағдайы

Дренаж d және жақсарту режимінің көзі s арасында екі артқы PN түйісу бар екенін көруге болады.MOSFET.

Қақпа көзінің кернеуі vGS=0 болғанда, ағызу көзінің кернеуі vDS қосылса да, және vDS полярлығына қарамастан, кері ығысқан күйде әрқашан PN өтуі болады. Дренаж мен көз арасында өткізгіш арна жоқ, сондықтан бұл уақытта ағызу тогы ID≈0.

② vGS>0 жағдайы

vGS>0 болса, қақпа мен субстрат арасындағы SiO2 оқшаулағыш қабатында электр өрісі пайда болады. Электр өрісінің бағыты жартылай өткізгіш бетіндегі қақпадан субстратқа бағытталған электр өрісіне перпендикуляр. Бұл электр өрісі тесіктерді итереді және электрондарды тартады. Репелляциялық саңылаулар: Қақпаға жақын орналасқан P-типті субстраттағы саңылаулар жылжымайтын акцепторлық иондарды (теріс иондар) қалдырып, сарқылу қабатын қалыптастырады. Электрондарды тарту: Р-типті субстраттағы электрондар (азшылық тасымалдаушылар) субстрат бетіне тартылады.

(2) Өткізгіш арнаның қалыптасуы:

vGS мәні аз болғанда және электрондарды тарту қабілеті күшті болмаса, дренаж мен көз арасында әлі де өткізгіш арна жоқ. vGS ұлғайған сайын P субстраттың беткі қабатына көбірек электрондар тартылады. vGS белгілі бір мәнге жеткенде, бұл электрондар қақпаның жанындағы P субстратының бетінде N-типті жұқа қабат түзеді және екі N+ аймағына қосылып, ағызу мен көз арасында N-типті өткізгіш арнаны құрайды. Оның өткізгіштік түрі Р субстратына қарама-қарсы, сондықтан оны инверсиялық қабат деп те атайды. vGS неғұрлым үлкен болса, жартылай өткізгіштің бетіне әсер ететін электр өрісі соғұрлым күшті болса, соғұрлым P субстрат бетіне электрондар көбірек тартылады, өткізгіш арна соғұрлым қалың болады және арна кедергісі соғұрлым аз болады. Арнаның қалыптаса бастаған кездегі қақпа-көзінің кернеуі VT арқылы берілген қосу кернеуі деп аталады.

TheN-арна MOSFETvGS < VT және түтік үзілген күйде болғанда жоғарыда талқыланған өткізгіш арна құра алмайды. Тек vGS≥VT болғанда ғана арнаны құруға болады. Бұл түріMOSFETvGS≥VT күшейту режимі деп аталатын кезде өткізгіш арна құруы керекMOSFET. Арна пайда болғаннан кейін ағызу және көз арасында тікелей кернеу vDS қолданылған кезде ағызу тогы пайда болады. vDS-тің идентификаторға әсері, vGS>VT және белгілі бір мән болған кезде, ағызу көзінің кернеуінің vDS өткізгіш арнаға және ток идентификаторына әсері қосылыс өрісінің әсерлі транзисторына ұқсас. Арна бойындағы төгу тогы идентификаторы тудыратын кернеудің төмендеуі арнадағы әрбір нүкте мен қақпа арасындағы кернеулерді бұдан былай тең емес етеді. Көзге жақын соңындағы кернеу ең үлкен, бұл жерде арна ең қалың. Дренаж ұшындағы кернеу ең аз, ал оның мәні VGD=vGS-vDS, сондықтан арна мұнда ең жұқа болып табылады. Бірақ vDS шағын болғанда (vDS