MOSFET de mejora de canal P | Propiedades de trabajo y VI

El MOSFET de mejora de canal P es un dispositivo de 3 terminales. Echemos un vistazo a su estructura primero, seguido del principio de funcionamiento y las propiedades del VI.

El cuerpo de cada MOSFET de canal P está hecho de material tipo N. 2 materiales tipo P se difunden en la parte superior. Se forma una región de agotamiento en la unión PN. Se hace un contacto metálico en la parte inferior del sustrato tipo N y se saca un terminal, llamado cuerpo o sustrato.

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De manera similar, se hace un contacto de metal encima de ambos materiales tipo P y se sacan dos terminales como drenaje y fuente. Se dibuja una capa de dióxido de silicio entre los dos pozos P en la parte superior. Se hace un contacto de metal en la parte superior y se saca un cable llamado cable de compuerta. Puedes ver que es un dispositivo de 4 puertos. Pero dijimos antes que es un dispositivo de 3 puertos.

Lo que sucede ahora es generalmente que los terminales del cuerpo y de la fuente tienen un cortocircuito interno y están conectados a tierra. Por lo tanto, ahora solo son visibles tres conexiones, a saber, fuente, drenaje y compuerta.

El MOSFET de mejora de canal P es similar al MOSFET de mejora de canal N, la única diferencia es la polaridad de los voltajes aplicados.

Para obtener la corriente de drenaje, primero debemos crear un canal para que los agujeros se muevan libremente. Para crear un canal, necesitamos aplicar un voltaje entre la puerta y la fuente para mantener la puerta a un potencial más bajo. Este voltaje se llama VSG. Ahora la puerta tiene un potencial más bajo. Los huecos vacíos se mueven hacia la terminal de la puerta. Como se mencionó, tenemos una capa de dióxido de silicio en la parte superior.

Por lo tanto, estos agujeros vacíos se acumulan cerca de la región de la puerta y no escapan. La capa de dióxido de silicio también actúa como dieléctrico. Esto permite que se acumulen más agujeros libres cerca de la puerta con un voltaje aplicado más bajo en la puerta.

Ahora al aumentar el valor negativo de VSG además, se desarrolla un fuerte campo eléctrico, lo que obliga a los átomos dentro del sustrato de tipo N a romperse. Los electrones libres generados llenan los electrones cerca de la región de la puerta. De esta manera, los electrones se alejan de la puerta, lo que aumenta el comportamiento de tipo P cerca de la puerta. Llegará un momento en que se creará un canal P entre los dos pozos P. La VSG El voltaje al que se crea el canal se llama voltaje de umbral o VT.

Podemos concluir de esta discusión cuando |vSG| > |VT| Se induce un canal P cerca de la terminal de puerta, como se muestra en la siguiente figura.

Se crea un canal, pero seguimos sin electricidad. Veamos cómo obtener la corriente de drenaje. Aplique una fuente de voltaje entre el drenaje y la fuente y mantenga el drenaje a un potencial más bajo. Este voltaje se llama VSD. Cuando se aplica este voltaje, la corriente de drenaje o ID comenzará a fluir.

Podemos concluir de esta discusión cuando |vSG| > |VT| Y vSD < 0el yo actualD fluye del drenaje a la fuente como se muestra en la siguiente figura.

Al aumentar el valor negativo de VSD más lejos de míD se levantará. Pero lo haréD continúa aumentando con VSD?

La respuesta a esta pregunta es no. Al aumentar el voltaje negativo en el drenaje, se forma una polarización inversa en la unión PN cerca del drenaje. Esto conduce a una espesa región de empobrecimiento cerca de la unión PN.

Por lo tanto, se aumenta el valor negativo de VSD Más adelante verá que el canal se estrecha cerca de la conexión de drenaje. La corriente de drenaje enfrenta una mayor resistencia cerca del terminal de drenaje. Se llega a una situación en la que la corriente de drenaje se vuelve constante y ya no aumenta.

Esta situación se denomina situación de pinch-off y la corriente de drenaje se denomina corriente de saturación. El voltaje al que obtenemos una corriente de saturación se llama voltaje de saturación.

Podemos concluir de esta discusión que se alcanzará el pinch-off cuando vSG < 0 (Constante) Y vDS = VDS (SAT), ID = identificación (SAT) como se muestra en la siguiente figura.

Ahora, ¿hay alguna manera de aumentar la corriente de drenaje más allá de la saturación?

La respuesta es sí. Ascendente yoD aumenta aún más el valor negativo de VSG. Esto aumenta el ancho de todo el canal P. Por lo tanto vSG controla la tensión. Ahora podemos representar propiedades VI muy fácilmente.

En las propiedades del VI se pueden ver los diagramas de |vDS| frente a |Identificación| para diferentes valores de |VSG|.

En el gráfico se puede ver que la corriente ID se vuelve constante en un cierto valor de VSD. yo actualD aumenta sólo cuando el valor negativo de VSG elevado.