N沟道增强型场效应管的工作原理

2021-11-10 科技 194阅读
工作原理:
1栅源电压V(GS)的控制作用:
当V(GS)=0V时,因为漏源之间被两个背靠背的PN结隔离,因此,即使在D、S之间加上电压, 在DS间也不可能形成电流。当 0 当V(GS)>V(T)时,衬底中的电子进一步被吸至栅极下方的P型衬底表层,使衬底表层中的自由电子数量大于空穴数量,该薄层转换为N型半导体,称此为反型层。形成N源区到N漏区的N型沟道。把开始形成反型层的V(GS)值称为该管的开启电压V(T)。这时,若在漏源间加电压V(DS),就能产生漏极电流I(D),即管子开启。V(GS)值越大,沟道内自由电子越多,沟道电阻越小,在同样V(GS) 电压作用下,I(D)越大。这样,就实现了输入电压V(GS)对输出电流I(D)的控制。
2漏源电压V(GD)对沟道导电能力的影响:
当V(GD)>V(T)且固定为某值的情况下,若给漏源间加正电压V(DS)则源区的自由电子将沿着沟道漂移到漏区,形成漏极电流I(D),当I(D)从DS流过沟道时,沿途会产生压降,进而导致沿着沟道长度上栅极与沟道间的电压分布不均匀。源极端电压最大,为V(GS) ,由此感生的沟道最深;离开源极端,越向漏极端靠近,则栅—沟间的电压线性下降,由它们感生的沟道越来越浅;直到漏极端,栅漏间电压最小,其值为: V(GD)=V(GS)-V(DS) , 由此 感生的沟道也最浅。可见,在V(DS)作用下导电沟道的深度是不均匀的,沟道呈锥形分布。若V(DS)进一步增大,直至V(GD)=V(T),即V(GS)-V(DS)=V(T)或V(DS)=V(GS)-V(T)时,则漏端沟道消失,出现预夹断点。
当V(S)为0或较小时,V(GD)>V(T),此时VDS 基本均匀降落在沟道中,沟道呈斜线分布。当VDS增加到使VGD=VT时,漏极处沟道将缩减到刚刚开启的情况,称为预夹断。源区的自由电子在VDS电场力的作用下,仍能沿着沟道向漏端漂移,一旦到达预夹断区的边界处,就能被预夹断区内的电场力扫至漏区,形成漏极电流。当VDS增加到使VGD
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