溝道長度修正

MOSFET的結構和電學特性小結

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溝道長度修正

上一期中提到 當V_DS》V_GS-V_TH時，溝道中出現夾斷效應，溝道的長度對略微減小。很多場景我們可以忽略這個長度的變化，但是當精度要求比較高的時候，我們就需要把溝道長度的變化考慮進來?？聪旅媸阶?/p>

因為溝道的有效長度L會隨著V_DS的增大而略微減小，所以I_D會隨著V_DS的增大而略微增大。我們可以用下面式子來表示I_D

這里如果不考慮溝道長度變化，V_A為無窮大，考慮溝道長度變化時，V_A為有限值。I_D隨V_DS的變化的伏安特性曲線為：

MOSFET的結構和電學特性小結：

1、MOSFET由金屬層-絕緣層-半導體基板三層結構組成。

現在絕大多數金屬層以多晶硅取代金屬作為其柵極材料，但是原理不變。絕緣層通常是二氧化硅。

2、MOSFET是對稱的，只有柵極是確定的，哪一端是源級，哪一端是漏極只有加載了電壓才能確定。對于NMOS來說，它靠電子導電，電子的“源泉”定義為源級。所以電壓低的一端是源級，電壓高的一端是漏極。

3、溝道中電荷數量不是均勻分布的，靠近源級的一端電荷數量多，靠近漏極的一端電荷數量少。

4、當柵極電壓超過源級電壓V_TH時，溝道中就聚集了足夠多的電荷，只要源級和漏極有電壓差，在電壓的驅使下，這些電荷就能流動形成電流。

5、伏安特性曲線表達式：

① 當 V_GS《=V_TH時，稱為截止區，源級與漏極不導電。

② 當 V_GS》V_TH && V_DS《=V_GS-V_TH時，源級和漏極之間導電，I_D即和V_GS有關，又和V_DS有關，稱為三級區。（數字電路通常工作在三級區，關注我，后面會慢慢講到）

③ 當 V_GS》V_TH && V_DS》V_GS-V_TH時，源級和漏極之間導電，溝道中存在夾斷效應，I_D只和V_GS有關（在不考慮溝道長度變化的情況下），此時，MOSFET為一個受控電流源，受V_GS控制，此時稱為飽和區。放大器都工作在這個狀態，后面會慢慢講講CMOS放大器的所有特性。