Parimi i funksionimit të mënyrës së përmirësimit të kanalit N MOSFET

(1) Efekti i kontrollit të vGS në ID dhe kanal

① Rasti i vGS=0

Mund të shihet se ka dy kryqëzime PN të njëpasnjëshme midis kullimit d dhe burimit s të modalitetit të përmirësimitMOSFET.

Kur tensioni i burimit të portës vGS=0, edhe nëse shtohet tensioni i burimit të kullimit vDS, dhe pavarësisht nga polariteti i vDS, ka gjithmonë një kryqëzim PN në gjendjen e njëanshme të kundërt. Nuk ka asnjë kanal përçues midis kullimit dhe burimit, kështu që rryma e shkarkimit ID≈0 në këtë moment.

② Rasti i vGS>0

Nëse vGS>0, një fushë elektrike gjenerohet në shtresën izoluese SiO2 midis portës dhe nënshtresës. Drejtimi i fushës elektrike është pingul me fushën elektrike të drejtuar nga porta në nënshtresën në sipërfaqen gjysmëpërçuese. Kjo fushë elektrike largon vrimat dhe tërheq elektronet. Vrimat zmbrapsëse: Vrimat në nënshtresën e tipit P pranë portës zmbrapsen, duke lënë jonet pranues të palëvizshëm (jonet negative) për të formuar një shtresë zbrazjeje. Tërhiqni elektronet: Elektronet (bartësit e pakicës) në substratin e tipit P tërhiqen në sipërfaqen e nënshtresës.

(2) Formimi i kanalit përçues:

Kur vlera e vGS është e vogël dhe aftësia për të tërhequr elektrone nuk është e fortë, nuk ka ende asnjë kanal përçues midis kullimit dhe burimit. Ndërsa vGS rritet, më shumë elektrone tërhiqen në shtresën sipërfaqësore të substratit P. Kur vGS arrin një vlerë të caktuar, këto elektrone formojnë një shtresë të hollë të tipit N në sipërfaqen e nënshtresës P pranë portës dhe lidhen me dy rajonet N+, duke formuar një kanal përçues të tipit N midis kullimit dhe burimit. Lloji i përçueshmërisë së tij është i kundërt me atë të nënshtresës P, prandaj quhet edhe shtresë përmbysëse. Sa më i madh të jetë vGS, aq më e fortë është fusha elektrike që vepron në sipërfaqen e gjysmëpërçuesit, aq më shumë elektrone tërhiqen në sipërfaqen e nënshtresës P, aq më i trashë është kanali përcjellës dhe aq më e vogël është rezistenca e kanalit. Tensioni i burimit të portës kur kanali fillon të formohet quhet tension i ndezjes, i përfaqësuar nga VT.

TëKanali N MOSFETi diskutuar më sipër nuk mund të formojë një kanal përçues kur vGS < VT, dhe tubi është në një gjendje ndërprerjeje. Vetëm kur vGS≥VT mund të formohet një kanal. Ky llojMOSFETqë duhet të formojë një kanal përçues kur vGS≥VT quhet një modalitet i zgjerimitMOSFET. Pas formimit të kanalit, gjenerohet një rrymë kullimi kur aplikohet një tension i përparmë vDS midis kullimit dhe burimit. Ndikimi i vDS në ID, kur vGS>VT dhe është një vlerë e caktuar, ndikimi i tensionit të burimit kullues vDS në kanalin përcjellës dhe ID e rrymës është i ngjashëm me atë të transistorit të efektit të fushës së kryqëzimit. Rënia e tensionit e gjeneruar nga ID-ja e rrymës së shkarkimit përgjatë kanalit bën që tensionet midis çdo pike në kanal dhe portës të mos jenë më të barabarta. Tensioni në fund afër burimit është më i madhi, ku kanali është më i trashë. Tensioni në fundin e kullimit është më i vogli dhe vlera e tij është VGD=vGS-vDS, kështu që kanali është më i holli këtu. Por kur vDS është i vogël (vDS