N-சேனல் மேம்படுத்தல் பயன்முறையின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை MOSFET

(1) ஐடி மற்றும் சேனலில் vGS இன் கட்டுப்பாட்டு விளைவு

① vGS வழக்கு=0

விரிவாக்கப் பயன்முறையின் வடிகால் d மற்றும் மூல s க்கு இடையில் இரண்டு பின்-பின்-பின் PN சந்திப்புகள் இருப்பதைக் காணலாம்.MOSFET.

கேட்-சோர்ஸ் வோல்டேஜ் vGS=0, வடிகால்-மூல மின்னழுத்தம் vDS சேர்க்கப்பட்டாலும், vDS இன் துருவமுனைப்பைப் பொருட்படுத்தாமல், தலைகீழ் சார்பு நிலையில் எப்போதும் PN சந்திப்பு இருக்கும். வடிகால் மற்றும் மூலத்திற்கு இடையில் கடத்தும் சேனல் இல்லை, எனவே இந்த நேரத்தில் வடிகால் மின்னோட்டம் ID≈0.

② vGS>0 வழக்கு

vGS>0 எனில், கேட் மற்றும் அடி மூலக்கூறுக்கு இடையே உள்ள SiO2 இன்சுலேடிங் லேயரில் ஒரு மின்சார புலம் உருவாக்கப்படும். மின்சார புலத்தின் திசையானது, செமிகண்டக்டர் மேற்பரப்பில் உள்ள வாயிலிலிருந்து அடி மூலக்கூறு வரை இயக்கப்பட்ட மின்சார புலத்திற்கு செங்குத்தாக உள்ளது. இந்த மின்சார புலம் துளைகளை விரட்டுகிறது மற்றும் எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கிறது. விரட்டும் துளைகள்: வாயிலுக்கு அருகில் உள்ள பி-வகை அடி மூலக்கூறில் உள்ள துளைகள் விரட்டப்பட்டு, அசையாத ஏற்பி அயனிகளை (எதிர்மறை அயனிகள்) விட்டுவிட்டு ஒரு குறைப்பு அடுக்கை உருவாக்குகிறது. எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கவும்: பி-வகை அடி மூலக்கூறில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் (சிறுபான்மை கேரியர்கள்) அடி மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் ஈர்க்கப்படுகின்றன.

(2) கடத்தும் சேனலின் உருவாக்கம்:

vGS மதிப்பு சிறியதாகவும், எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் திறன் வலுவாக இல்லாதபோதும், வடிகால் மற்றும் மூலத்திற்கு இடையே கடத்தும் சேனல் இல்லை. vGS அதிகரிக்கும் போது, P அடி மூலக்கூறின் மேற்பரப்பு அடுக்குக்கு அதிகமான எலக்ட்ரான்கள் ஈர்க்கப்படுகின்றன. vGS ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பை அடையும் போது, இந்த எலக்ட்ரான்கள் வாயிலுக்கு அருகில் உள்ள P அடி மூலக்கூறின் மேற்பரப்பில் N-வகை மெல்லிய அடுக்கை உருவாக்கி இரண்டு N+ பகுதிகளுடன் இணைக்கப்பட்டு, வடிகால் மற்றும் மூலத்திற்கு இடையே N-வகை கடத்தும் சேனலை உருவாக்குகிறது. அதன் கடத்துத்திறன் வகை P அடி மூலக்கூறுக்கு நேர்மாறானது, எனவே இது ஒரு தலைகீழ் அடுக்கு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. பெரிய vGS, குறைக்கடத்தி மேற்பரப்பில் செயல்படும் மின்சார புலம் வலிமையானது, P அடி மூலக்கூறின் மேற்பரப்பில் அதிக எலக்ட்ரான்கள் ஈர்க்கப்படுகின்றன, கடத்தும் சேனல் தடிமனாக இருக்கும், மேலும் சேனல் எதிர்ப்பு சிறியதாக இருக்கும். சேனல் உருவாகத் தொடங்கும் போது கேட்-மூல மின்னழுத்தம் டர்ன்-ஆன் மின்னழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது VT ஆல் குறிப்பிடப்படுகிறது.

திஎன்-சேனல் MOSFETமேலே விவாதிக்கப்பட்ட vGS <VT, மற்றும் குழாய் வெட்டப்பட்ட நிலையில் இருக்கும்போது கடத்தும் சேனலை உருவாக்க முடியாது. vGS≥VT இருந்தால் மட்டுமே ஒரு சேனலை உருவாக்க முடியும். இந்த வகையானMOSFETvGS≥VT ஒரு மேம்படுத்தல்-முறை என அழைக்கப்படும் போது அது கடத்தும் சேனலை உருவாக்க வேண்டும்MOSFET. சேனல் உருவான பிறகு, வடிகால் மற்றும் மூலத்திற்கு இடையே முன்னோக்கி மின்னழுத்தம் vDS பயன்படுத்தப்படும்போது வடிகால் மின்னோட்டம் உருவாகிறது. ஐடியில் vDS இன் செல்வாக்கு, vGS>VT மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்பாக இருக்கும்போது, கடத்தும் சேனல் மற்றும் தற்போதைய ஐடியில் வடிகால்-மூல மின்னழுத்த vDS இன் செல்வாக்கு சந்திப்பு புல விளைவு டிரான்சிஸ்டரைப் போன்றது. சேனலுடன் வடிகால் மின்னோட்ட ஐடியால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னழுத்த வீழ்ச்சியானது சேனலில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளிக்கும் வாயிலுக்கும் இடையே உள்ள மின்னழுத்தங்களை இனி சமமாக இருக்காது. மூலத்திற்கு அருகில் உள்ள மின்னழுத்தம் மிகப்பெரியது, அங்கு சேனல் தடிமனாக இருக்கும். வடிகால் முனையில் உள்ள மின்னழுத்தம் மிகச் சிறியது, அதன் மதிப்பு VGD=vGS-vDS ஆகும், எனவே சேனல் இங்கே மிக மெல்லியதாக உள்ளது. ஆனால் vDS சிறியதாக இருக்கும்போது (vDS