MOS管器件衬底偏压对漏源电导的影响解析

施加到MOSFET衬底上的电压对于器件的漏源I-V特性影响很大。从这点意义上来，衬底可以当作控制漏-源电导的第二个栅极。但是，衬底偏压对于I-V曲线的影响程度随着偏压及其衬底电阻率的数值不同而不同。

要是N-沟道元件加上负的衬底电压，而P-沟道元件加上正的衬底电压，那么，对于各种栅压而言，其漏-源之间的电导率将减小，而阈值电压则相应地增大。漏-源电导率的减小可以在线性电阻区以及饱和电流区中观察到。N-沟道MOSFET的情况示于图4-8a-e中。图示的各种情况，源极均保持地电位。

N-型沟道元件的负衬底偏压或者P-型沟道元件的正偏压都会增大跨接在“漏衬底”和“沟道-衬底”二极管上的反向电压。同时，“源-衬底”二极管也变成反向偏置。耗尽区（位于连接漏-源沟道的下面）随着衬底反向偏压的增大而变宽。当耗尽区变宽时，它就延伸到沟道中，从而减小其漏-源电导率。这样一来，沟道-衬底结就起着与结型场效应晶体管（J-FET）栅极相似的作用。（参着$5.5节）

由于在沟道-漏交界处的近邻，耗尽区也要变宽，因而对于特定的栅-源电压而言，发生夹断所需的漏压要低一些。结果，每种栅极电压的饱和电流值也要低一些，从而使曲线密集起来。

随着衬底电阻率的增加，作为衬底偏压函数的漏-源I-V曲线的变化量也随之减小。电阻率很高时，此变化量就微乎其微而可忽略。这是因为加上反向衬底偏压而使耗尽区变宽时，它主要伸展在高电阻率的衬底上，而很少延伸到沟道区。

衬底上也可以施加正向偏压，这就会减小其耗尽区的宽度从而增加区1和区2中漏-源的电导率。图4-8e示其这种情况，不过，衬底的正向偏压一旦超过零点几伏，漏-衬底二极管就会迅速地洩放电流。

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