Arbeidsprinsippet for N-kanals forbedringsmodus MOSFET

(1) Kontrolleffekten av vGS på ID og kanal

① Tilfelle av vGS=0

Det kan sees at det er to rygg mot rygg PN-kryss mellom avløpet d og kilden til forbedringsmodusenMOSFET.

Når gate-source-spenningen vGS=0, selv om drain-source-spenningen vDS legges til, og uavhengig av polariteten til vDS, er det alltid et PN-kryss i omvendt forspent tilstand. Det er ingen ledende kanal mellom avløpet og kilden, så dreneringsstrømmen ID≈0 på dette tidspunktet.

② Tilfellet vGS>0

Hvis vGS>0, genereres et elektrisk felt i SiO2-isolasjonslaget mellom porten og underlaget. Retningen til det elektriske feltet er vinkelrett på det elektriske feltet rettet fra porten til underlaget på halvlederoverflaten. Dette elektriske feltet frastøter hull og tiltrekker seg elektroner. Frastøtende hull: Hullene i P-type-substratet nær porten blir frastøtt, og etterlater ubevegelige akseptorioner (negative ioner) for å danne et uttømmingslag. Tiltrekke elektroner: Elektronene (minoritetsbærere) i P-type substratet tiltrekkes til substratoverflaten.

(2) Dannelse av ledende kanal:

Når vGS-verdien er liten og evnen til å tiltrekke elektroner ikke er sterk, er det fortsatt ingen ledende kanal mellom avløpet og kilden. Når vGS øker, tiltrekkes flere elektroner til overflatelaget til P-substratet. Når vGS når en viss verdi, danner disse elektronene et tynt lag av N-type på overflaten av P-substratet nær porten og er koblet til de to N+-områdene, og danner en ledende kanal av N-type mellom avløpet og kilden. Konduktivitetstypen er motsatt av P-substratet, så det kalles også et inversjonslag. Jo større vGS er, jo sterkere er det elektriske feltet som virker på halvlederoverflaten, jo flere elektroner tiltrekkes til overflaten av P-substratet, jo tykkere er den ledende kanalen, og jo mindre er kanalmotstanden. Gate-kildespenningen når kanalen begynner å dannes kalles tenningsspenningen, representert ved VT.