Principiu di travagliu di u modu di rinfurzà N-channel MOSFET

(1) L'effettu di cuntrollu di vGS nantu à ID è canale

① Casu di vGS = 0

Si pò vede chì ci sò dui junctions PN back-to-back trà u drain d è a fonte s di u modu di rinfurzà.MOSFET.

Quandu a tensione di a porta-surghjente vGS = 0, ancu s'è a tensione di drain-source vDS hè aghjuntu, è indipendentemente da a polarità di vDS, ci hè sempre una junction PN in u statu biased inversu. Ùn ci hè micca un canale conduttivu trà u drenu è a surgente, cusì u currente di drenu ID≈0 in questu mumentu.

② U casu di vGS> 0

Se vGS> 0, un campu elettricu hè generatu in a capa insulating SiO2 trà a porta è u sustrato. A direzzione di u campu elettricu hè perpendiculare à u campu elettricu direttu da a porta à u sustrato nantu à a superficia di semiconductor. Stu campu elettricu repelle i buchi è attrae l'elettroni. Repelling holes: I buchi in u sustrato di tipu P vicinu à a porta sò respinti, lascendu ioni accettatori immubiliarii (ioni negativi) per furmà una capa di depletion. Attrae l'elettroni: L'elettroni (portatori minoritari) in u sustrato di tipu P sò attratti da a superficia di u sustrato.

(2) Formazione di canali cunduttivi:

Quandu u valore di vGS hè chjuca è a capacità di attruisce l'elettroni ùn hè micca forte, ùn ci hè ancu un canale conductivu trà u drenu è a fonte. Quandu vGS aumenta, più elettroni sò attratti à a capa superficiale di u sustrato P. Quandu vGS righjunghji un certu valore, questi elettroni formanu una capa fina di N-tipu nantu à a superficia di u sustrato P vicinu à a porta è sò cunnessi à e duie regioni N +, furmendu un canale conduttivu N-tipu trà u drenu è a fonte. U so tipu di conductività hè oppostu à quellu di u sustrato P, per quessa hè ancu chjamatu una capa d'inversione. U vGS più grande hè, u più forte u campu elettricu chì agisce nantu à a superficia di u semiconduttore hè, più elettroni sò attratti da a superficia di u sustrato P, u più grossu u canale cunduttivu hè, è più chjuca hè a resistenza di u canali. A tensione di a porta-surghjente quandu u canali principia à furmà hè chjamata volta di turn-on, rapprisintata da VT.

UN-canale MOSFETdiscussatu sopra ùn pò micca formate un canali cunduttivi quandu vGS <VT, è u tubu hè in un statu cut-off. Solu quandu vGS≥VT pò esse furmatu un canale. Stu tipu diMOSFETchì deve furmà un canale conduttivu quandu vGS≥VT hè chjamatu un modu di rinfurzàMOSFET. Dopu chì u canali hè furmatu, un currente di drenu hè generatu quandu una tensione in avanti vDS hè appiicata trà u drain è a fonte. L'influenza di vDS nantu à l'ID, quandu vGS>VT è hè un certu valore, l'influenza di a tensione di drenu-surghjente vDS nantu à u canali cunduttivi è l'ID currente hè simile à quella di u transistor effettu di u campu di junction. A caduta di tensione generata da l'ID di corrente di drenu longu u canali rende chì e tensioni trà ogni puntu di u canali è a porta ùn sò più uguali. A tensione à a fine vicinu à a fonte hè a più grande, induve u canali hè più grossu. A tensione à l'estremità di u drainu hè u più chjucu, è u so valore hè VGD = vGS-vDS, cusì u canali hè u più sottile quì. Ma quandu vDS hè chjucu (vDS