ຫຼັກການການເຮັດວຽກຂອງ N-channel ປັບປຸງ MOSFET

(1) ຜົນກະທົບການຄວບຄຸມຂອງ vGS ກ່ຽວກັບ ID ແລະຊ່ອງທາງ

①ກໍລະນີຂອງ vGS=0

ມັນສາມາດເຫັນໄດ້ວ່າມີສອງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ PN ກັບຫຼັງລະຫວ່າງທໍ່ d ແລະແຫຼ່ງ s ຂອງຮູບແບບການປັບປຸງ.MOSFET.

ເມື່ອ gate-source voltage vGS=0, ເຖິງແມ່ນວ່າ vDS ແຮງດັນຂອງ drain-source vDS ຈະຖືກເພີ່ມ, ແລະບໍ່ຄໍານຶງເຖິງ polarity ຂອງ vDS, ສະເຫມີມີ PN junction ໃນສະຖານະ biased ປີ້ນກັບກັນ. ບໍ່ມີຊ່ອງທາງ conductive ລະຫວ່າງທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງ, ສະນັ້ນທໍ່ລະບາຍນ້ໍາ ID≈0 ໃນເວລານີ້.

②ກໍລະນີຂອງ vGS>0

ຖ້າ vGS>0, ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າແມ່ນຖືກສ້າງຂຶ້ນໃນຊັ້ນ insulating SiO2 ລະຫວ່າງປະຕູແລະຊັ້ນໃຕ້ດິນ. ທິດທາງຂອງພາກສະຫນາມໄຟຟ້າແມ່ນ perpendicular ກັບພາກສະຫນາມໄຟຟ້າໄດ້ມຸ້ງຈາກປະຕູຮົ້ວກັບ substrate ໃນດ້ານ semiconductor ໄດ້. ພາກສະຫນາມໄຟຟ້ານີ້ repels ຂຸມແລະດຶງດູດເອເລັກໂຕຣນິກ. Repelling holes: ຮູຢູ່ໃນ substrate P-type ຢູ່ໃກ້ກັບປະຕູຮົ້ວໄດ້ຖືກ repelled, ເຮັດໃຫ້ immovable ions ຍອມຮັບ (ion ລົບ) ປະກອບເປັນຊັ້ນ depletion. ດຶງດູດອີເລັກໂທຣນິກ: ອິເລັກໂທຣນິກ (ຜູ້ຂົນສົ່ງສ່ວນນ້ອຍ) ຢູ່ໃນຊັ້ນຍ່ອຍ P-type ຈະຖືກດຶງດູດໃສ່ພື້ນຜິວຍ່ອຍ.

(2) ການສ້າງຕັ້ງຂອງຊ່ອງທາງການນໍາໃຊ້:

ເມື່ອຄ່າ vGS ມີຂະຫນາດນ້ອຍແລະຄວາມສາມາດໃນການດຶງດູດເອເລັກໂຕຣນິກບໍ່ແຂງແຮງ, ຍັງບໍ່ທັນມີຊ່ອງທາງ conductive ລະຫວ່າງທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງ. ເມື່ອ vGS ເພີ່ມຂຶ້ນ, ອິເລັກຕອນຫຼາຍໄດ້ຖືກດຶງດູດເຂົ້າໄປໃນຊັ້ນຫນ້າດິນຂອງ substrate P. ເມື່ອ vGS ບັນລຸມູນຄ່າທີ່ແນ່ນອນ, ເອເລັກໂຕຣນິກເຫຼົ່ານີ້ປະກອບເປັນຊັ້ນບາງໆ N-type ຢູ່ເທິງພື້ນຜິວ P ໃກ້ກັບປະຕູຮົ້ວແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັບສອງພາກພື້ນ N+, ປະກອບເປັນຊ່ອງທາງ conductive N-type ລະຫວ່າງທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງ. ປະເພດການນໍາຂອງມັນແມ່ນກົງກັນຂ້າມກັບຊັ້ນຍ່ອຍ P, ດັ່ງນັ້ນມັນຍັງເອີ້ນວ່າຊັ້ນ inversion. vGS ຂະຫນາດໃຫຍ່ແມ່ນ, ພາກສະຫນາມໄຟຟ້າທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ເຮັດຫນ້າທີ່ຂອງ semiconductor ແມ່ນ, ເອເລັກໂຕຣນິກຫຼາຍໄດ້ຖືກດຶງດູດກັບຫນ້າດິນຂອງ P substrate, ຊ່ອງທາງ conductive ຫນາກວ່າ, ແລະຄວາມຕ້ານທານຂອງຊ່ອງທາງນ້ອຍກວ່າ. ແຮງດັນຂອງປະຕູຮົ້ວໃນເວລາທີ່ຊ່ອງທາງເລີ່ມຕົ້ນແມ່ນເອີ້ນວ່າແຮງດັນເປີດ, ສະແດງໂດຍ VT.

ໄດ້N-ຊ່ອງ MOSFETທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງບໍ່ສາມາດສ້າງເປັນຊ່ອງທາງ conductive ເມື່ອ vGS < VT, ແລະທໍ່ຢູ່ໃນສະພາບທີ່ຖືກຕັດອອກ. ພຽງແຕ່ເມື່ອ vGS≥VT ສາມາດສ້າງຊ່ອງໄດ້. ປະເພດນີ້MOSFETທີ່ຈະຕ້ອງເປັນຊ່ອງທາງ conductive ເມື່ອ vGS≥VT ເອີ້ນວ່າຮູບແບບການປັບປຸງMOSFET. ຫຼັງຈາກຊ່ອງທາງຖືກສ້າງຕັ້ງຂື້ນ, ກະແສໄຟຟ້າຈະຖືກສ້າງຂຶ້ນເມື່ອ vDS ແຮງດັນຕໍ່ຫນ້າຖືກນໍາໄປໃຊ້ລະຫວ່າງທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແລະແຫຼ່ງ. ອິດທິພົນຂອງ vDS ເທິງ ID, ເມື່ອ vGS>VT ແລະເປັນຄ່າທີ່ແນ່ນອນ, ອິດທິພົນຂອງແຮງດັນຂອງ vDS ແຫຼ່ງ drain ໃນຊ່ອງທາງ conductive ແລະ ID ໃນປັດຈຸບັນແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບ transistor ຜົນກະທົບພາກສະຫນາມ junction. ການຫຼຸດລົງແຮງດັນທີ່ສ້າງຂຶ້ນໂດຍ ID ກະແສໄຟຟ້າຕາມຊ່ອງທາງເຮັດໃຫ້ແຮງດັນລະຫວ່າງແຕ່ລະຈຸດໃນຊ່ອງທາງແລະປະຕູຮົ້ວບໍ່ເທົ່າທຽມກັນ. ແຮງດັນຢູ່ປາຍໃກ້ກັບແຫຼ່ງແມ່ນໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ບ່ອນທີ່ຊ່ອງທາງແມ່ນຫນາທີ່ສຸດ. ແຮງດັນຢູ່ປາຍທໍ່ລະບາຍນ້ໍາແມ່ນນ້ອຍທີ່ສຸດ, ແລະຄ່າຂອງມັນແມ່ນ VGD = vGS-vDS, ດັ່ງນັ້ນຊ່ອງແມ່ນບາງທີ່ສຸດຢູ່ທີ່ນີ້. ແຕ່ເມື່ອ vDS ມີຂະຫນາດນ້ອຍ (vDS