การวิเคราะห์การเพิ่มประสิทธิภาพและการพร่อง MOSFET

D-FET อยู่ในอคติประตู 0 เมื่อมีช่องสัญญาณที่สามารถดำเนินการ FET ได้ E-FET อยู่ใน 0 gate bias เมื่อไม่มีช่องสัญญาณ ไม่สามารถดำเนินการ FET ได้ FET ทั้งสองประเภทนี้มีลักษณะและการใช้งานเป็นของตัวเอง โดยทั่วไป FET ที่ได้รับการปรับปรุงในวงจรความเร็วสูงและพลังงานต่ำนั้นมีคุณค่ามาก และอุปกรณ์นี้ใช้งานได้ มันคือขั้วของเกตไบแอส voltage และท่อระบายน้ำ แรงดันไฟฟ้าเท่ากันจะสะดวกกว่าในการออกแบบวงจร

 

วิธีที่เรียกว่าการปรับปรุง: เมื่อหลอด VGS = 0 เป็นสถานะการตัด บวกกับ VGS ที่ถูกต้อง พาหะส่วนใหญ่จะถูกดึงดูดไปที่เกต ดังนั้น "การเพิ่มประสิทธิภาพ" ตัวพาในภูมิภาค ทำให้เกิดช่องทางนำไฟฟ้า MOSFET ที่ปรับปรุงด้วย n-channel โดยพื้นฐานแล้วเป็นโทโพโลยีแบบสมมาตรซ้าย-ขวา ซึ่งเป็นเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P ในการสร้างชั้นฉนวนฟิล์ม SiO2 โดยจะสร้างชั้นฉนวนของฟิล์ม SiO2 บนเซมิคอนดักเตอร์ประเภท P จากนั้นจะกระจายบริเวณประเภท N ที่มีสารเจือสูงสองแห่งโดยการพิมพ์หินด้วยแสงและตัวนำอิเล็กโทรดจากบริเวณประเภท N หนึ่งอันสำหรับท่อระบายน้ำ D และอีกอันสำหรับแหล่งกำเนิด S ชั้นโลหะอะลูมิเนียมจะถูกชุบบนชั้นฉนวนระหว่างแหล่งกำเนิดและท่อระบายน้ำเป็นประตู G เมื่อ VGS = 0 V มีไดโอดจำนวนไม่น้อยที่มีไดโอดแบบ back-to-back ระหว่างท่อระบายน้ำและแหล่งกำเนิด และแรงดันไฟฟ้าระหว่าง D และ S ไม่สร้างกระแสระหว่าง D และ S กระแสไฟฟ้าระหว่าง D และ S ไม่ได้เกิดจากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ .

 

เมื่อแรงดันเกตถูกเพิ่ม ถ้า 0 < VGS < VGS(th) ผ่านสนามไฟฟ้าแบบคาปาซิทีฟที่เกิดขึ้นระหว่างเกตและซับสเตรต รูโพลีออนในเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P ใกล้กับด้านล่างของเกตจะถูกผลักลง และ ชั้นไอออนลบบาง ๆ จะปรากฏขึ้น ขณะเดียวกันก็จะดึงดูดโอลิกอนให้เคลื่อนไปยังชั้นผิว แต่จำนวนมีจำกัดและไม่เพียงพอที่จะสร้างช่องทางนำไฟฟ้าที่สื่อสารระหว่างท่อระบายน้ำและแหล่งกำเนิด จึงยังไม่เพียงพอที่จะสร้าง ID กระแสท่อระบายน้ำ เพิ่มขึ้นอีก วีจีเอส เมื่อวีจีเอส > VGS (th) (VGS (th) เรียกว่า แรงดันเปิดเครื่อง) เพราะขณะนี้แรงดันเกตค่อนข้างแรงในชั้นผิวเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P ใกล้ด้านล่างของเกตด้านล่างรวมตัวกันมากขึ้น อิเล็กตรอน คุณสามารถสร้างคูน้ำ ท่อระบายน้ำ และแหล่งการสื่อสารได้ หากเพิ่มแรงดันแหล่งจ่ายของเดรนในเวลานี้ กระแสเดรนสามารถสร้าง ID ได้ อิเล็กตรอนในช่องนำไฟฟ้าที่เกิดขึ้นใต้ประตู เนื่องจากรูพาหะที่มีขั้วเซมิคอนดักเตอร์ชนิด P อยู่ตรงข้าม ดังนั้นจึงเรียกว่าชั้นป้องกันชนิด เมื่อ VGS เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ID ก็จะเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ID = 0 ที่ VGS = 0V และกระแสเดรนจะเกิดขึ้นหลังจาก VGS > VGS(th) เท่านั้น ดังนั้น MOSFET ประเภทนี้จึงเรียกว่า Enhancement MOSFET

 

ความสัมพันธ์การควบคุมของ VGS กับกระแสเดรนสามารถอธิบายได้ด้วยเส้นโค้ง iD = f(VGS(th))|VDS=const ซึ่งเรียกว่าเส้นโค้งคุณลักษณะการถ่ายโอน และขนาดของความชันของเส้นโค้งคุณลักษณะการถ่ายโอน, gm สะท้อนการควบคุมกระแสเดรนโดยแรงดันแหล่งเกต ขนาดของ gm คือ mA/V ดังนั้น gm จึงถูกเรียกว่าทรานส์คอนดักแทนซ์