مبدأ العمل لوضع تحسين القناة N MOSFET

(1) تأثير التحكم لـ vGS على المعرف والقناة

① حالة vGS=0

يمكن ملاحظة أن هناك وصلتين PN متتاليتين بين الصرف d والمصدر لوضع التحسينموسفيت.

عندما يكون جهد مصدر البوابة vGS = 0، حتى لو تمت إضافة جهد مصدر الصرف vDS، وبغض النظر عن قطبية vDS، يكون هناك دائمًا تقاطع PN في الحالة المتحيزة العكسية. لا توجد قناة موصلة بين المصرف والمصدر، وبالتالي فإن معرف تيار التصريف ≈0 في هذا الوقت.

② حالة vGS>0

إذا كان vGS> 0، يتم إنشاء مجال كهربائي في الطبقة العازلة SiO2 بين البوابة والركيزة. يكون اتجاه المجال الكهربائي عموديًا على المجال الكهربائي الموجه من البوابة إلى الركيزة الموجودة على سطح أشباه الموصلات. هذا المجال الكهربائي يصد الثقوب ويجذب الإلكترونات. صد الثقوب: يتم صد الثقوب الموجودة في الركيزة من النوع P بالقرب من البوابة، مما يترك أيونات متقبلة غير قابلة للحركة (الأيونات السالبة) لتشكيل طبقة مستنفدة. جذب الإلكترونات: تنجذب الإلكترونات (حاملات الأقلية) الموجودة في الركيزة من النوع P إلى سطح الركيزة.

(2) تشكيل قناة موصلة:

عندما تكون قيمة vGS صغيرة والقدرة على جذب الإلكترونات ليست قوية، لا توجد حتى الآن قناة موصلة بين المصرف والمصدر. مع زيادة vGS، ينجذب المزيد من الإلكترونات إلى الطبقة السطحية للركيزة P. عندما تصل vGS إلى قيمة معينة، تشكل هذه الإلكترونات طبقة رقيقة من النوع N على سطح الركيزة P بالقرب من البوابة وتتصل بمنطقتي N+، وتشكل قناة موصلة من النوع N بين المصرف والمصدر. نوع الموصلية الخاص بها هو عكس نوع الركيزة P، لذلك يطلق عليها أيضًا طبقة الانعكاس. كلما كان حجم VGS أكبر، كلما كان المجال الكهربائي الذي يعمل على سطح أشباه الموصلات أقوى، وكلما زاد عدد الإلكترونات التي تنجذب إلى سطح الركيزة P، وكانت القناة الموصلة أكثر سمكًا، وكانت مقاومة القناة أصغر. يسمى جهد مصدر البوابة عندما تبدأ القناة بالتشكل بجهد التشغيل، ويمثله VT.