Prinsipyo sa pagtrabaho sa N-channel enhancement mode MOSFET

(1) Ang kontrol nga epekto sa vGS sa ID ug channel

① Kaso sa vGS=0

Makita nga adunay duha ka back-to-back PN junctions tali sa drain d ug source s sa enhancement-modeMOSFET.

Sa diha nga ang ganghaan-tinubdan nga boltahe vGS = 0, bisan kung ang drain-source nga boltahe nga vDS idugang, ug bisan unsa pa ang polarity sa vDS, adunay kanunay nga usa ka PN junction sa reverse biased state. Walay conductive channel tali sa drain ug sa tinubdan, mao nga ang drain nga kasamtangan nga ID≈0 niining panahona.

② Ang kaso sa vGS>0

Kung vGS> 0, usa ka electric field ang namugna sa SiO2 insulating layer tali sa ganghaan ug sa substrate. Ang direksyon sa electric field kay tul-id sa electric field nga gitumong gikan sa ganghaan ngadto sa substrate sa semiconductor surface. Kini nga natad sa kuryente nagsalikway sa mga lungag ug nagdani sa mga electron. Pagsalikway sa mga lungag: Ang mga lungag sa P-type nga substrate duol sa ganghaan gisalikway, nagbilin sa dili matarug nga acceptor ions (negative ions) aron mahimong usa ka depletion layer. Pagdani sa mga electron: Ang mga electron (minority carriers) sa P-type nga substrate madani sa substrate surface.

(2) Pagporma sa conductive channel:

Kung ang bili sa vGS gamay ra ug ang abilidad sa pagdani sa mga electron dili lig-on, wala pa'y conductive channel tali sa drain ug sa tinubdan. Samtang nagkadaghan ang vGS, daghang mga electron ang nadani sa ibabaw nga layer sa P substrate. Sa diha nga ang vGS makaabot sa usa ka piho nga bili, kini nga mga electron nagporma ug usa ka N-type nga nipis nga layer sa ibabaw sa P substrate duol sa ganghaan ug konektado sa duha ka N + nga mga rehiyon, nga nahimong usa ka N-type nga conductive channel tali sa drain ug tinubdan. Ang matang sa conductivity niini sukwahi sa P substrate, mao nga gitawag usab kini nga inversion layer. Ang mas dako nga vGS mao, ang mas lig-on nga electric field nga naglihok sa semiconductor nawong mao ang, ang mas electron madani sa nawong sa P substrate, ang mas baga ang conductive channel mao, ug ang mas gamay nga channel resistensya mao. Ang boltahe nga gigikanan sa ganghaan kung ang channel nagsugod sa pagporma gitawag nga turn-on nga boltahe, nga girepresentahan sa VT.

AngN-channel MOSFETnga gihisgutan sa ibabaw dili mahimong usa ka conductive channel sa diha nga vGS <VT, ug ang tubo anaa sa usa ka cut-off nga kahimtang. Sa diha lamang nga ang vGS≥VT mahimong maporma ang usa ka channel. Kini nga matang saMOSFETnga kinahanglan magporma og conductive channel kung ang vGS≥VT gitawag nga enhancement-modeMOSFET. Human maporma ang channel, mamugna ang usa ka drain current kung ang usa ka forward boltahe nga vDS i-apply tali sa drain ug source. Ang impluwensya sa vDS sa ID, sa diha nga vGS>VT ug mao ang usa ka piho nga bili, ang impluwensya sa drain-source boltahe vDS sa conductive channel ug kasamtangan nga ID mao ang susama sa sa junction field epekto transistor. Ang pag-drop sa boltahe nga namugna sa drain current ID sa daplin sa channel naghimo sa mga boltahe tali sa matag punto sa channel ug sa ganghaan nga dili na managsama. Ang boltahe sa katapusan duol sa tinubdan mao ang kinadak-an, diin ang kanal mao ang pinakabaga. Ang boltahe sa tumoy sa kanal mao ang pinakagamay, ug ang bili niini mao ang VGD=vGS-vDS, mao nga ang channel mao ang pinakanipis dinhi. Apan kung gamay ang vDS (vDS