栅极电压还没有到达VGS(th),导电沟道没有形成,MOSFET仍处于关闭状态。2.[t1-t2]区间,GS间电压到达Vgs(th),DS间导电沟道开始形成,MOSFET开启,DS电流增加到ID,Cgs2迅速充电,Vgs由Vgs(th)指数增长到Va。3.[t2-t3]区间,MOSFET的DS电压降至与Vgs相同,产生Millier效应,Cgd电容增加,栅极电流持续流过,由于Cgd电容急剧增大,抑制了栅极电压对Cgs的充电,从而使得Vgs近乎水平状态,Cgd电容上电压增加,而DS电容上的电压继续减小。4.[t3-t4]区间,至t3时刻,MOSFET的DS电压降至饱和导通时的电压,Millier效应影响变小,Cgd电容变小并和Cgs电容一起由外部驱动电压充电,Cgs电容的电压上升,至t4时刻为止.此时Cgs电容电压已达稳态,DS间电压也达小,MOSFET完全开启。
channel变成了强反转。Channel形成时的电压被称为阈值电压Vt。当GATE和BACKGATE之间的电压差小于阈值电压时,不会形成channel。当电压差超过阈值电压时,channel就出现了。MOS电容:(A)未偏置(VBG=0V),(B)反转(VBG=3V),(C)积累(VBG=-3V)。正是当MOS电容的GATE相对于backgate是负电压时的情况。电场反转,往表面吸引空穴排斥电子。硅表层看上去更重的掺杂了,这个器件被认为是处于accumulation状态了。MOS电容的特性能被用来形成MOS管。Gate,电介质和backgate保持原样。在GATE的两边是两个额外的选择性掺杂的区域。其中一个称为source,另一个称为drain。假设source和backgate都接地,drain接正电压。只要GATE对BACKGATE的电压仍旧小于阈值电压,就不会形成channel。Drain和backgate之间的PN结反向偏置,所以只有很小的电流从drain流向backgate。如果GATE电压超过了阈值电压,在GATE电介质下就出现了channel。这个channel就像一薄层短接drain和source的N型硅。由电子组成的电流从source通过channel流到drain。总的来说,只有在gate对source电压V超过阈值电压Vt时,才会有drain电流。在对称的MOS管中,对source和drain的标注有一点任意性。定义上,载流子流出source。
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