當VGS>VTH時,MOSFET表現為一個壓控電阻;但是,能讓MOSFET成為現在集成電路中的翹楚,肯定不是只是壓控電阻這么簡單呢。
當漏極電壓逐夠大的時候,MOS管會表現為一個壓控電流源。這使得MOSFET可以成為一個放大器。 ?
那到底是什么讓MOSFET可以成為一個壓控電流源呢? 我覺得是MOSFET的通道夾斷效應(channel Pinch-off)。 ?
那什么是通道夾斷效應呢?
(1)當柵極和P型襯底接觸面之間的電勢差大于VTH時,開始形成溝道。如果VD=VS=0時,雖然溝道形成,但是還是沒有電流,因此沿著溝道長度處的電勢相等。
(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,所以沿著溝道長度處的電勢是不等的,靠近源極處為0,而靠近漏極處為VD。所以此時,柵極和P型襯底接觸面之間的電勢差也是不等的,靠近源極處為VG,而靠近漏極處為VG-VD。
(3)繼續加大VD的電壓,使得VG-VD=Vth,此時在x=L,即漏極處,溝道截止。即產生通道夾斷效應。
(4)在繼續加大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?
答案當然不是啦,要不然MOSFET管就不會像今天這么流行了。
因為漏極是n型摻雜,襯底為P型摻雜,所以漏極和襯底之間有一個PN結,且VD>0, VSUB=0,即n區域的電勢高于P區域的電勢,即PN結處于反偏狀態,所以其存在耗盡區。而耗盡區內的電場,則會把到達溝道截止處的電子吸引過來,保證電子可以繼續通過。
?
但是,此時,VD不會對電流的大小具有顯著影響了,這時MOSFET就表現為一個恒流源。 ? ?
審核編輯:劉清