Принцип рада Н-каналног режима побољшања МОСФЕТ

(1) Контролни ефекат вГС-а на ИД и канал

① Случај вГС=0

Може се видети да постоје два бацк-то-бацк ПН споја између одвода д и извора с мода побољшањаМОСФЕТ.

Када је напон гејт-извор вГС=0, чак и ако се дода напон дрејн-извор вДС, и без обзира на поларитет вДС-а, увек постоји ПН спој у стању обрнутог пристрасности. Између дрена и извора нема проводног канала, тако да је струја одвода ИД≈0 у овом тренутку.

② Случај вГС>0

Ако је вГС>0, електрично поље се генерише у СиО2 изолационом слоју између капије и подлоге. Смер електричног поља је окомит на електрично поље усмерено од капије ка подлози на површини полупроводника. Ово електрично поље одбија рупе и привлачи електроне. Одбојне рупе: Рупе у супстрату П-типа у близини капије се одбијају, остављајући непокретне акцепторске јоне (негативне јоне) да формирају слој исцрпљености. Привлачење електрона: Електрони (мањински носиоци) у супстрату П-типа привлаче се на површину супстрата.

(2) Формирање проводног канала:

Када је вредност вГС мала и способност привлачења електрона није јака, још увек нема проводног канала између одвода и извора. Како се вГС повећава, више електрона привлачи површински слој П супстрата. Када вГС достигне одређену вредност, ови електрони формирају танак слој Н-типа на површини П супстрата у близини капије и повезани су са два Н+ региона, формирајући проводни канал Н-типа између одвода и извора. Његов тип проводљивости је супротан од П супстрата, па се назива и инверзиони слој. Што је вГС већи, то је јаче електрично поље које делује на површину полупроводника, што се више електрона привлачи на површину П супстрата, проводни канал је дебљи и отпор канала је мањи. Напон гејт-извор када канал почне да се формира назива се напон укључивања, представљен са ВТ.

ТхеН-канал МОСФЕТгоре дискутовано не може да формира проводни канал када је вГС < ВТ, а цев је у стању пресека. Канал се може формирати само када је вГС≥ВТ. Ова врстаМОСФЕТкоји мора да формира проводни канал када се вГС≥ВТ назива модом побољшањаМОСФЕТ. Након што се канал формира, струја одвода се генерише када се између дрена и извора примени напредни напон вДС. Утицај вДС на ИД, када је вГС>ВТ и одређена вредност, утицај напона дрејн-извор вДС на проводни канал и ИД струје је сличан утицају транзистора са ефектом поља споја. Пад напона који генерише ИД струје одвода дуж канала чини да напони између сваке тачке у каналу и капије више нису једнаки. Напон на крају близу извора је највећи, где је канал најдебљи. Напон на крају дрена је најмањи, а његова вредност је ВГД=вГС-вДС, тако да је канал овде најтањи. Али када је вДС мали (вДС