GOFO电子元器件的N沟道场效应管工作原理是什么？

发布网友 发布时间：2022-04-20 04:59

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热心网友 时间：2023-08-31 08:36

工作原理：

1栅源电压V(GS)的控制作用:

当V(GS)=0V时，因为漏源之间被两个背靠背的PN结隔离，因此，即使在D、S之间加上电压, 在DS间也不可能形成电流。当 0<V(GS)<V(T) (开启电压)时，通过栅极和衬底间的电容作用，将栅极下方P型衬底表层的空穴向下排斥，同时，使两个N区和衬底中的自由电子吸向衬底表层，并与空穴复合而消失，结果在衬底表面形成一薄层负离子的耗尽层。漏源间仍无载流子的通道。管子仍不能导通，处于截止状态。
当V(GS)>V(T)时，衬底中的电子进一步被吸至栅极下方的P型衬底表层，使衬底表层中的自由电子数量大于空穴数量，该薄层转换为N型半导体，称此为反型层。形成N源区到N漏区的N型沟道。把开始形成反型层的V(GS)值称为该管的开启电压V(T)。这时，若在漏源间加电压V(DS)，就能产生漏极电流I(D)，即管子开启。V(GS)值越大，沟道内自由电子越多，沟道电阻越小，在同样V(GS) 电压作用下,I(D)越大。这样，就实现了输入电压V(GS)对输出电流I(D)的控制。

2漏源电压V(GD)对沟道导电能力的影响:

当V(GD)>V(T)且固定为某值的情况下，若给漏源间加正电压V(DS)则源区的自由电子将沿着沟道漂移到漏区，形成漏极电流I(D)，当I(D)从DS流过沟道时，沿途会产生压降，进而导致沿着沟道长度上栅极与沟道间的电压分布不均匀。源极端电压最大，为V(GS) ，由此感生的沟道最深；离开源极端，越向漏极端靠近，则栅—沟间的电压线性下降，由它们感生的沟道越来越浅；直到漏极端，栅漏间电压最小，其值为： V(GD)=V(GS)-V(DS) , 由此 感生的沟道也最浅。可见，在V(DS)作用下导电沟道的深度是不均匀的，沟道呈锥形分布。若V(DS)进一步增大，直至V(GD)=V(T)，即V(GS)-V(DS)=V(T)或V(DS)=V(GS)-V(T)时，则漏端沟道消失，出现预夹断点。
当V(S)为0或较小时，V(GD)>V(T)，此时VDS 基本均匀降落在沟道中，沟道呈斜线分布。当VDS增加到使VGD=VT时，漏极处沟道将缩减到刚刚开启的情况，称为预夹断。源区的自由电子在VDS电场力的作用下，仍能沿着沟道向漏端漂移，一旦到达预夹断区的边界处，就能被预夹断区内的电场力扫至漏区，形成漏极电流。当VDS增加到使VGD<VT时，预夹断点向源极端延伸成小的夹断区。由于预夹断区呈现高阻，而未夹断沟道部分为低阻，因此， VDS增加的部分基本上降落在该夹断区内，而沟道中的电场力基本不变，漂移电流基本不变，所以，从漏端沟道出现预夹断点开始， ID基本不随VDS增加而变化。