تحليل التحسينات والاستنزاف MOSFETs

يكون D-FET في انحياز البوابة 0 عندما يكون وجود القناة قادرًا على إجراء FET؛ يكون E-FET في انحياز البوابة 0 عندما لا تكون هناك قناة، ولا يمكنه إجراء FET. هذين النوعين من FETs لهما خصائصهما واستخداماتهما الخاصة. بشكل عام، يعتبر FET المعزز في الدوائر عالية السرعة ومنخفضة الطاقة ذا قيمة كبيرة؛ وهذا الجهاز يعمل، وهو قطبية انحياز البوابة voالسعة والاستنزاف نفس الجهد، وهو أكثر ملاءمة في تصميم الدوائر.

 

ما يسمى بالوسائل المحسنة: عندما يكون أنبوب VGS = 0 في حالة قطع، بالإضافة إلى VGS الصحيح، تنجذب غالبية الموجات الحاملة إلى البوابة، وبالتالي "تعزيز" الموجات الحاملة في المنطقة، وتشكيل قناة موصلة. MOSFET المحسّن للقناة n هو في الأساس طوبولوجيا متناظرة من اليسار إلى اليمين، وهي عبارة عن أشباه الموصلات من النوع P لتوليد طبقة عازلة من فيلم SiO2. إنه يولد طبقة عازلة من فيلم SiO2 على أشباه الموصلات من النوع P، ثم ينشر منطقتين من النوع N المخدر للغاية بواسطةالطباعة الحجرية الضوئية، ويوصل أقطاب كهربائية من منطقة النوع N، واحد للصرف D والآخر للمصدر S. يتم طلاء طبقة من معدن الألومنيوم على الطبقة العازلة بين المصدر والصرف مثل البوابة G. عندما VGS = 0 V ، هناك عدد لا بأس به من الثنائيات ذات الثنائيات المتتالية بين المصرف والمصدر ولا يشكل الجهد بين D وS تيارًا بين D وS. ولا يتشكل التيار بين D وS من الجهد المطبق .

 

عند إضافة جهد البوابة، إذا كان 0 < VGS < VGS (th)، من خلال المجال الكهربائي السعوي المتكون بين البوابة والركيزة، يتم صد فتحات البوليون في أشباه الموصلات من النوع P بالقرب من أسفل البوابة إلى الأسفل، و تظهر طبقة رقيقة من الأيونات السالبة؛ وفي نفس الوقت سوف تجذب الأوليجونات الموجودة فيها للانتقال إلى الطبقة السطحية، لكن عددها محدود وغير كافي لتكوين قناة موصلة توصل المصرف والمصدر، لذلك لا يزال غير كاف لتكوين معرف تيار الصرف. مزيد من الزيادة VGS، عندما VGS > VGS (th) (يُطلق على VGS (th) جهد التشغيل)، لأنه في هذا الوقت كان جهد البوابة قويًا نسبيًا، في الطبقة السطحية لأشباه الموصلات من النوع P بالقرب من أسفل البوابة أسفل التجمع أكثر الإلكترونات، يمكنك تشكيل الخندق والصرف ومصدر الاتصال. إذا تمت إضافة جهد مصدر التصريف في هذا الوقت، فيمكن تشكيل تيار التصريف معرفًا. تتشكل الإلكترونات في القناة الموصلة أسفل البوابة، بسبب وجود ثقب حامل مع قطبية أشباه الموصلات من النوع P معاكسة، لذلك تسمى الطبقة المضادة للنوع. مع استمرار VGS في الزيادة، سوف يستمر ID في الزيادة. المعرف = 0 عند VGS = 0V، ولا يحدث تيار التصريف إلا بعد VGS > VGS(th)، لذلك، يسمى هذا النوع من MOSFET تحسين MOSFET.

 

يمكن وصف علاقة التحكم لـ VGS على تيار الصرف من خلال المنحنى iD = f(VGS(th))|VDS=const، والذي يسمى منحنى خاصية النقل، وحجم ميل منحنى خاصية النقل، gm، يعكس التحكم في تيار التصريف بواسطة جهد مصدر البوابة. حجم gm هو mA/V، لذا يُطلق على gm أيضًا اسم الناقلية المنقولة.