当前课程知识点:微电子电路基础 > 第2章——MOS晶体管原理 > 2.2 MOSFET的直流电流电压关系 > 2.2 MOSFET的直流电流电压关系(1)
各位好
在这次课中呢 我们继续介绍
关于MOS晶体管的原理
在这一节中我们会介绍
MOS晶体管的直流电流 电压的关系
回忆一下那么在N型的MOS晶体管中
我们所拥有的是P型的衬底
两个N+的掺杂区
分别是源和漏
以及一个氧化层上面是栅
那么这一部分呢则是我们的沟道
那么在N沟道中MOS晶体管的电流方向
则是从电势高的位置
向电势低的地方去流 也就是从漏极
流向源极
那么W和L我们介绍过了
那么μn或者μp
是载流子的迁移率
COX是栅氧化物的电容
那么ID
这个电流实际上是从D流向S的电流
我们可以把它写成
这么一个表达式
那么在这个过程中请大家思考一个问题
这一部分会存在吗
也就是说
ID真的会随VDS的电压增高
而继续下降吗
从物理含义上这样子有道理吗
答案是没有道理 因此呢
有物理意义而在右半段
没有物理意义只有数学含义
我们进入了饱和区
而从此以后呢电流
不会再进行变化了
会保持一个常数也就是IDsat
晶体管的沟道所显示的形状
那么我们可以看到
因为晶体管的沟道中都是少子 全部是电子
而VD呢是正的电压
也就是正电子 所以呢正电子
和负电子之间
会有什么样的关系呢 它会使得负电子
在离它近的地方全部被中和掉
从而导致
沟道在接近
漏极的时候会变得越来越窄
VGS是栅
到源极的之间的电压
VT是我们刚才所讲到的阈值电压
而VDS是漏极到源极之间的电压
下面我们提出一个假设
那么我们可以得出一个结论 什么样的结论
这一项变得非常小
可以忽略不计 因此呢电流可以重新被写成
ID和VDS之间呈现线性关系的区域
它的电流和电压的关系
下面我们说到饱和区
那么这么一个表达式中我们可以看到
ID和VGS之间
所呈现的关系是平方的关系
我们刚讲到了
电流基本保持不变 因为是饱和
那么当
VDS电压超过某个值的时候
ID就呈现的是一个常数
而对应的不同的曲线代表的是
当VGS升高的时候
饱和电压的不同
唯一的区别是这个地方我们的
载流子迁移率变成了P型
掺杂或者是P型晶体管的载流子迁移率
那么这个也叫做平方法则
原因是电流
和电压之间呈现了一个平方的关系
-0.0 课程介绍
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-1.1 PN结的简介
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-1.2 PN结的平衡状态
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--The PN Junction How Diodes Work (English version)
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-3.6 共源共栅放大器
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-第四周课程介绍
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-4.2 基本差分对
-4.3 共模响应
--4.3 共模响应
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-5.2 密勒效应
--5.2 密勒效应
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-5.4 共源高频响应
-5.5 源随高频响应
-5.6 共栅高频响应
-5.7 共源共栅高频响应
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-第六周课程简介
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-6.1 反馈介绍和四种基本反馈
-6.2 四种基本反馈
-6.3 反馈参数和稳定性参数
-6.4 频率补偿
--6.4 频率补偿
-6.5 共源共栅放大器
-6.6 折叠共源共栅放大器
-第七周课程简介
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-7.1 逻辑门
-7.2 布尔代数的运算法则
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--讨论题3

