N kanalo tobulinimo režimo MOSFET veikimo principas

(1) vGS valdymo poveikis ID ir kanalui

① Atvejis, kai vGS=0

Galima pastebėti, kad tarp išleidimo d ir patobulinimo režimo šaltinio yra dvi PN jungtys.MOSFET.

Kai vartų šaltinio įtampa vGS = 0, net jei pridedama nutekėjimo šaltinio įtampa vDS, ir neatsižvelgiant į vDS poliškumą, atvirkštinio poslinkio būsenoje visada yra PN sandūra.Tarp kanalizacijos ir šaltinio nėra laidžio kanalo, todėl šiuo metu nutekėjimo srovė ID≈0.

② Atvejis, kai vGS>0

Jei vGS>0, SiO2 izoliaciniame sluoksnyje tarp vartų ir pagrindo susidaro elektrinis laukas.Elektrinio lauko kryptis statmena elektriniam laukui, nukreiptam nuo vartų į substratą puslaidininkio paviršiuje.Šis elektrinis laukas atstumia skyles ir pritraukia elektronus.Atstumiamos skylės: P tipo substrate šalia vartų esančios skylės yra atstumiamos, paliekant nejudančius akceptorinius jonus (neigiamus jonus), kad susidarytų išsekimo sluoksnis.Pritraukti elektronus: P tipo substrate esantys elektronai (mažumos nešikliai) pritraukiami prie substrato paviršiaus.

(2) Laidžio kanalo susidarymas:

Kai vGS vertė yra maža ir gebėjimas pritraukti elektronus nėra stiprus, tarp nutekėjimo ir šaltinio vis tiek nėra laidžio kanalo.Didėjant vGS, į P substrato paviršinį sluoksnį pritraukiama daugiau elektronų.Kai vGS pasiekia tam tikrą vertę, šie elektronai sudaro N tipo ploną sluoksnį P substrato paviršiuje šalia vartų ir yra sujungti su dviem N+ sritimis, sudarydami N tipo laidų kanalą tarp nutekėjimo ir šaltinio.Jo laidumo tipas yra priešingas P substrato laidumui, todėl jis taip pat vadinamas inversiniu sluoksniu.Kuo didesnis vGS, tuo stipresnis puslaidininkio paviršių veikiantis elektrinis laukas, tuo daugiau elektronų pritraukiama į P substrato paviršių, tuo laidus kanalas storesnis ir kanalo varža mažesnė.Vartų šaltinio įtampa, kai kanalas pradeda formuotis, vadinama įjungimo įtampa, pavaizduota VT.