本期內(nèi)容

溝道長度修正

MOSFET的結構和電學特性小結

溝道長度修正上一期中提到 當V_DS>V_GS-V_TH時，溝道中出現(xiàn)夾斷效應，溝道的長度對略微減小。 很多場景我們可以忽略這個長度的變化，但是當精度要求比較高的時候，我們就需要把溝道長度的變化考慮進來。 看下面式子

因為溝道的有效長度L會隨著V_DS的增大而略微減小，所以I_D會隨著V_DS的增大而略微增大。 我們可以用下面式子來表示I_D

這里如果不考慮溝道長度變化，V_A為無窮大，考慮溝道長度變化時，V_A為有限值。 I_D隨V_DS的變化的伏安特性曲線為：

MOSFET的結構和電學特性小結：

1、MOSFET由金屬層-絕緣層-半導體基板三層結構組成。

現(xiàn)在絕大多數(shù)金屬層以多晶硅取代金屬作為其柵極材料，但是原理不變。 絕緣層通常是二氧化硅。

2、MOSFET是對稱的，只有柵極是確定的，哪一端是源級，哪一端是漏極只有加載了電壓才能確定。 對于NMOS來說，它靠電子導電，電子的“源泉”定義為源級。 所以電壓低的一端是源級，電壓高的一端是漏極。 (NMOS和PMOS的特點和區(qū)別下期詳細介紹)

3、溝道中電荷數(shù)量不是均勻分布的，靠近源級的一端電荷數(shù)量多，靠近漏極的一端電荷數(shù)量少。

4、當柵極電壓超過源級電壓V_TH時，溝道中就聚集了足夠多的電荷，只要源級和漏極有電壓差，在電壓的驅(qū)使下，這些電荷就能流動形成電流。

5、伏安特性曲線表達式：

① 當 V_GS<=V_TH時，稱為截止區(qū)，源級與漏極不導電。

② 當 V_GS>V_TH && V_DS<=V_GS-V_TH時，源級和漏極之間導電，I_D即和V_GS有關，又和V_DS有關，稱為三級區(qū)。 (數(shù)字電路通常工作在三級區(qū)，關注我，后面會慢慢講到)

③ 當 V_GS>V_TH && V_DS>V_GS-V_TH時，源級和漏極之間導電，溝道中存在夾斷效應，I_D只和V_GS有關(在不考慮溝道長度變化的情況下)，此時，MOSFET為一個受控電流源，受V_GS控制，此時稱為飽和區(qū)。放大器都工作在這個狀態(tài)，后面會慢慢講講CMOS放大器的所有特性。

本期結束，下期介紹NMOS和PMOS的區(qū)別和特性。