Kanuni ya kazi ya modi ya uboreshaji wa kituo cha N-MOSFET

(1) Athari ya udhibiti wa vGS kwenye kitambulisho na chaneli

① Kesi ya vGS=0

Inaweza kuonekana kuwa kuna makutano mawili ya nyuma-kwa-nyuma ya PN kati ya kukimbia d na chanzo s cha modi ya uboreshaji.MOSFET.

Wakati voltage ya lango-chanzo vGS=0, hata kama vDS ya voltage ya chanzo cha kukimbia imeongezwa, na bila kujali polarity ya vDS, daima kuna makutano ya PN katika hali ya upendeleo wa kinyume. Hakuna njia ya kupitishia maji kati ya bomba na chanzo, kwa hivyo futa kitambulisho cha sasa cha ID≈0 kwa wakati huu.

② Kesi ya vGS>0

Ikiwa vGS>0, uwanja wa umeme unazalishwa katika safu ya kuhami ya SiO2 kati ya lango na substrate. Mwelekeo wa uwanja wa umeme ni perpendicular kwa uwanja wa umeme unaoelekezwa kutoka kwa lango hadi kwenye substrate kwenye uso wa semiconductor. Sehemu hii ya umeme hufukuza mashimo na kuvutia elektroni. Mashimo ya kurudisha nyuma: Mashimo katika substrate ya aina ya P karibu na lango yanarudishwa, na kuacha ioni za kukubali zisizohamishika (ioni hasi) kuunda safu ya kupungua. Kuvutia elektroni: Elektroni (wabebaji wachache) katika substrate ya aina ya P huvutiwa na uso wa substrate.

(2) Uundaji wa njia ya conductive:

Wakati thamani ya vGS ni ndogo na uwezo wa kuvutia elektroni sio nguvu, bado hakuna njia ya conductive kati ya kukimbia na chanzo. vGS inapoongezeka, elektroni zaidi huvutiwa na safu ya uso ya substrate ya P. Wakati vGS inapofikia thamani fulani, elektroni hizi huunda safu nyembamba ya aina ya N kwenye uso wa substrate ya P karibu na lango na huunganishwa na kanda mbili za N+, na kutengeneza njia ya conductive ya aina ya N kati ya kukimbia na chanzo. Aina yake ya conductivity ni kinyume na ile ya substrate ya P, hivyo pia inaitwa safu ya inversion. VGS kubwa ni, nguvu ya shamba la umeme linalofanya kazi kwenye uso wa semiconductor ni, elektroni zaidi huvutiwa na uso wa substrate P, njia ya conductive ni nene, na upinzani mdogo wa channel ni. Voltage-chanzo cha lango wakati kituo kinapoanza kuunda inaitwa voltage ya kugeuka, inayowakilishwa na VT.

TheN-chaneli MOSFETiliyojadiliwa hapo juu haiwezi kuunda chaneli ya conductive wakati vGS < VT, na bomba iko katika hali ya kukatwa. Ni wakati tu vGS≥VT inaweza kutengeneza chaneli. Aina hiiMOSFETambayo lazima iunde chaneli ya upitishaji wakati vGS≥VT inaitwa modi ya uboreshajiMOSFET. Baada ya kituo kuundwa, sasa kukimbia huzalishwa wakati vDS ya mbele ya voltage inatumiwa kati ya kukimbia na chanzo. Ushawishi wa vDS kwenye kitambulisho, wakati vGS>VT na ni thamani fulani, ushawishi wa vDS wa voltage ya chanzo-chanzo kwenye mkondo wa conductive na kitambulisho cha sasa ni sawa na ile ya transistor ya athari ya uga wa makutano. Kupungua kwa voltage inayotokana na kitambulisho cha sasa cha kukimbia kando ya chaneli hufanya voltages kati ya kila sehemu kwenye chaneli na lango lisiwe sawa. Voltage mwishoni karibu na chanzo ni kubwa zaidi, ambapo chaneli ni nene zaidi. Voltage kwenye mwisho wa kukimbia ni ndogo zaidi, na thamani yake ni VGD=vGS-vDS, kwa hivyo chaneli ndio nyembamba zaidi hapa. Lakini wakati vDS ni ndogo (vDS