Analizarea MOSFET-urilor de îmbunătățire și epuizare

D-FET este în polarizarea poarta 0 atunci când existența canalului, poate conduce FET; E-FET este în polarizarea poarta 0 când nu există canal, nu poate conduce FET-ul. aceste două tipuri de FET-uri au propriile lor caracteristici și utilizări. În general, FET îmbunătățit în circuite de mare viteză și putere redusă este foarte valoros; și acest dispozitiv funcționează, este polaritatea polarității porții voltage si scurgere tensiune de același lucru, este mai convenabil în proiectarea circuitului.

Așa-numitul îmbunătățit înseamnă: când VGS = 0 tub este o stare de tăiere, plus VGS corectă, majoritatea purtătorilor sunt atrași de poartă, astfel „îmbunătățind” purtătorii din regiune, formând un canal conductor. MOSFET îmbunătățit cu canal n este, în principiu, o topologie simetrică stânga-dreapta, care este semiconductorul de tip P pentru generarea unui strat de izolație de film SiO2. Acesta generează un strat izolator de film de SiO2 pe semiconductorul de tip P și apoi difuzează două regiuni de tip N puternic dopate prinfotolitografie, și conduce electrozii din regiunea de tip N, unul pentru drenul D și unul pentru sursa S. Un strat de aluminiu metalic este placat pe stratul izolator dintre sursă și dren ca poarta G. Când VGS = 0 V , există destul de multe diode cu diode back-to-back între dren și sursă și tensiunea dintre D și S nu formează un curent între D și S. Curentul dintre D și S nu este format din tensiunea aplicată.

Când se adaugă tensiunea de poartă, dacă 0 < VGS < VGS(th), prin câmpul electric capacitiv format între poartă și substrat, găurile polionice din semiconductorul de tip P din apropierea fundului porții sunt respinse în jos și apare un strat de epuizare subțire de ioni negativi; în același timp, va atrage oligonii din acesta pentru a se muta la stratul de suprafață, dar numărul este limitat și insuficient pentru a forma un canal conductiv care să comunice drenul și sursa, deci este încă insuficient pentru formarea curentului de scurgere ID. creştere în continuare VGS, când VGS > VGS (th) (VGS (th) se numește tensiune de pornire), deoarece în acest moment tensiunea de poartă a fost relativ puternică, în stratul de suprafață semiconductor de tip P, lângă partea de jos a porții, sub adunarea a mai multor electroni, puteți forma un șanț, scurgerea și sursa de comunicare. Dacă se adaugă tensiunea sursei de scurgere în acest moment, curentul de scurgere poate fi format ID. electroni în canalul conductor format sub poartă, din cauza găurii purtătoare cu polaritatea semiconductorului de tip P este opusă, deci se numește strat anti-tip. Pe măsură ce VGS continuă să crească, ID va continua să crească. ID = 0 la VGS = 0V, iar curentul de scurgere apare numai după VGS > VGS(th), deci, acest tip de MOSFET se numește MOSFET de îmbunătățire.

Relația de control a VGS asupra curentului de scurgere poate fi descrisă de curba iD = f(VGS(th))|VDS=const, care se numește curba caracteristică de transfer, și mărimea pantei curbei caracteristice de transfer, gm, reflectă controlul curentului de scurgere de către tensiunea sursei de poartă. mărimea lui gm este mA/V, deci gm se mai numește și transconductanță.