(1) vGSによるIDとチャネルの制御効果
①vGS=0の場合
エンハンスメントモードのドレイン d とソース s の間に 2 つの連続した PN 接合があることがわかります。MOSFET.
ゲート・ソース間電圧 vGS=0 の場合、ドレイン・ソース間電圧 vDS を加えても、vDS の極性に関係なく、常に逆バイアス状態の PN 接合が存在します。ドレインとソースの間に導電チャネルがないため、このときのドレイン電流 ID ほぼ 0 になります。
②vGS>0の場合
vGS>0 の場合、ゲートと基板の間の SiO2 絶縁層に電界が発生します。電場の方向は、半導体表面上でゲートから基板に向かう電場に対して垂直である。この電場は正孔を反発し、電子を引き付けます。正孔の反発: ゲート近くの P 型基板の正孔は反発され、移動できないアクセプタ イオン (マイナス イオン) が残り、空乏層を形成します。電子を引き寄せる：P型基板内の電子（少数キャリア）が基板表面に引き寄せられます。
(2) 導電チャネルの形成:
vGS 値が小さく、電子を引き付ける能力が強くない場合、ドレインとソースの間に導電チャネルはまだ存在しません。 vGS が増加すると、より多くの電子が P 基板の表面層に引き寄せられます。 vGS が特定の値に達すると、これらの電子はゲート近くの P 基板の表面に N 型の薄層を形成し、2 つの N+ 領域に接続されて、ドレインとソースの間に N 型の導電チャネルを形成します。 P基板とは導電型が逆であるため、反転層とも呼ばれます。 vGS が大きいほど、半導体表面に作用する電場が強くなり、より多くの電子が P 基板の表面に引き寄せられ、導電チャネルが厚くなり、チャネル抵抗が小さくなります。チャネルが形成され始めるときのゲート・ソース間電圧はターンオン電圧と呼ばれ、VT で表されます。
のNチャンネル MOSFETvGS < VT であり、チューブがカットオフ状態にある場合、上で説明した導電性チャネルを形成することはできません。 vGS≧VTの場合のみチャネルを形成できます。この種のMOSFETvGS≧VT がエンハンスメントモードと呼ばれる場合、導電チャネルを形成する必要があります。MOSFET。チャネル形成後、ドレイン・ソース間に順方向電圧vDSを印加するとドレイン電流が発生します。 ID に対する vDS の影響 vGS>VT で特定の値の場合、導電チャネルおよび電流 ID に対するドレイン・ソース間電圧 vDS の影響は、接合型電界効果トランジスタの影響と同様です。チャネルに沿ったドレイン電流 ID によって発生する電圧降下により、チャネル内の各点とゲートの間の電圧が等しくなくなります。チャネルが最も厚い、ソースに近い端の電圧が最も大きくなります。ドレイン端の電圧が最も小さく、その値は VGD=vGS-vDS となるため、ここでのチャネルが最も薄くなります。ただし、vDS が小さい場合 (vDS
投稿日時: 2023 年 11 月 12 日
