VGS对漏极电流的节制关系可用iD=f(vGS)VDS=const这一曲线描述,称为转移特征曲线,见图。
转移特征曲线斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的节制感化。gm的量纲为mA/V,所以gm也称为跨导。
当栅极加有电压时,若0VGSVGS(TH)时(VGS(TH)称为电压),通过栅极和衬底间的电容感化,将接近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方,呈现了一薄层负离子的耗尽层。耗尽层中的少子将向表层活动,但数量无限,不脚以构成沟道,所以仍然不脚以构成漏极电流ID。p
只不外导电的载流子分歧,这好像双极型三极管有NPN型和PNP型一样。P沟道MOSFET的工做道理取N沟道MOSFET完全不异,供电电压极性分歧罢了。
当VDS添加到使V=VGS(th)时,相当于VDS添加使漏极处沟道缩减到方才的环境,称为预夹断,此时的漏极电流ID根基饱和。
当Vgs=0V时,漏源之间相当两个背靠背的二极管,正在D、S之间加上电压,不会正在D、S间构成电流。
当VGSVGS(th),且固定为某一值时,VDS对ID的影响,即iD=f(vDS)VGS=const这一关系曲线所示。这一曲线称为漏极输出特征曲线。
当VgsVgs(th),且固定为某一值时,来阐发漏源电压Vds对漏极电流ID的影响。Vds的分歧变化对沟道的影响如图所示。
进一步添加Vgs,当VgsVgs(th)时,因为此时的栅极电压曾经比力强,正在接近栅极下方的P型半导体表层中堆积较多的电子,能够构成沟道,将漏极和源极沟通。若是此时加有漏源电压,就能够构成漏极电流ID。正在栅极下方构成的导电沟道中的电子,因取P型半导体的载流子空穴极性相反,故称为反型层(inversionlayer)。跟着Vgs的继续添加,ID将不竭添加。
当VDS为0或较小时,相当VVGS(th),沟道呈斜线分布。正在紧靠漏极处,沟道达到的程度以上,漏源之间有电畅通过。
道加强型MOSFET根基上是一种摆布对称的拓扑布局,它是正在P型半导体上生成一层SiO2薄膜绝缘层,然后用光刻工艺扩散两个高的N型区,从N型区引出电极,一个是漏极D,一个是源极S。正在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝做为栅极G。P型半导体称为衬底(substrat),用符号B暗示。
当VDS添加到VVGS(TH)时,预夹断区域加长,伸向S极。pVDS添加的部门根基下降正在随之加长的夹断沟道上,ID根基趋于不变。
正在N型衬底中扩散两个P+区,别离做为漏区和源区,并正在两个P+之间的SiO2绝缘层上笼盖栅极金属层,就形成了P沟道EMOS管。
N沟道耗尽型MOSFET的布局和符号如图3-5所示,它是正在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入了大量的金属正离子。所以当VGS=0时,这些正离子曾经出反型层,构成了沟道。于是,只需有漏源电压,就有漏极电流存正在。当VGS0时,将使ID进一步添加。VGS0时,跟着VGS的减小漏极电流逐步减小,曲至ID=0。对应ID=0的VGS称为夹断电压,用符号VGS(off)暗示,有时也用VP暗示。N沟道耗尽型MOSFET的转移特征曲线见图所示。