四端MOS结构以VSB和VDB表示的工作区分析

信息来源: 时间:2022-6-22

四端MOS结构以VSB和VDB表示的工作区分析

迄今为止,我们已给出了用VGB(或VGS)表示的晶体管各工作区的条件。但这样一些条件也可在某一给定的VGB条件下用VSB和VDB来给出。这样,从图4.5可清楚地看出,若要确定沟道源端和漏端的反型程度,则只要把VSB和VDB都与曾在3.4.1节中讨论过的两个量VCBH和VCBM进行比较即可。为方便起见,下面我们重新写出这两个量的值:

四端MOS结构以VSB和VDB表示的工作区

式中V2为零点几伏(对于实际器件,在室温下为0.5到0.6V)。

例如,从表4.1可知,若源和漏处的状态分别对应于图4.5中的点1和点2,则晶体管工作在弱反型区。若分别对应于点1和点3,则还是工作在弱反型区。若对应于点5和点2或点5和点3,则晶体管工作在中反型区。若晶体管工作在强反型区,则源和漏对应于点4和点5,点4和点1或点4和点3等等。注意,按表4.1,若点3对应于源而点4对应于漏,则晶体管仍然被说成是工作在强反型区。不过现在反型最强的沟道末端是邻近漏的一端,这里VDB<VSB(VDS<0),这导致ID<0。这种工作状态称为反向工作,而与此相反的情况称为正向工作。前面的大部分公式是在正向工作条件下写出的。

利用上述观察,不难看出定义反型区的一般方法为如图4.19所示。例如,一个VSB<VCBH和VCBH<VDB<VCBM的晶体管对应于比如说A点,于是这晶体管便处于(正向)强反型。

四端MOS结构以VSB和VDB表示的工作区

注意,为了与4.6节的讨论一致,我们在弱反型与耗尽之间还是不指定一个界限为好。相反地,若晶体管的工作状态对应于图4.19右上角内的一点,则只要ID保持大于漏电电流,我们就认为晶体管工作在弱反型区。


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