MOS场效应晶体管作为栅压函数的饱和漏电流的关系

信息来源: 时间:2021-11-30

MOS场效应晶体管作为栅压函数的饱和漏电流的关系

将(4.26)代入(4.14)可以将饱和漏-源电流image.png表示成外加栅-源电压函数的形式。结果是

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image.png可以表示成

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式中函数F(ф,VG)定义为

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栅压减平带电压取三个不同的数值时,F(ф,VG)与ф之间的函数关系表示在图4.6中。(考察(4.27),显然F(ф,VG)总是小于或等于零。)结合(4.36)和(4.37)得到

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对于用image.png中等高电阻率p型衬底制作的n沟道MOS场效应晶体管,在外加栅极电压足够高并使(VG-VFB-2фF)》1时,我们来研究由(4.40)给出的饱和漏电流一般表达式的极限形式是很有意义的。在这个条件下,由于表面耗尽区电荷密度的影响实际上可以忽略不计,因此即可表明,由(4.40)给出的饱和漏电流近似等于

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方程(4.41)表示n沟道器件在饱和区漏电流与栅源电压之间的著名的“平方律”关系。这个方程式对于大于栅压减岗电压而小于漏极二极管击穿电压的所有漏电压都能成立。同理,对于用中等高电阻率衬底制作的p沟道MOS场效应晶体管,饱和漏电流近似地由下式给出

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应该注意,(4.41)和(4.42)所给出的近似表达式是在电流完全饱和的假设下推导出来的,因而与外加漏极电压无关。然而,实际上观测到的在夹断之后工作的MOS场效应晶体管的漏电流是随漏电压增加而缓慢增加的。在下一节将要讨论导致电流不完全饱和的二级效应。

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