对MOS管饱和区沟道夹断的电流解释

对MOS管饱和区沟道夹断的电流解释

Tue Sep 02 2025
458 words · 2 minutes

为什么MOS管饱和区沟道夹断了还有电流?

关于MOS管的夹断:当VGS为一固定值时,若在DS之间加一正向电压,增必将产生漏极电流,并且VDS的增大会使ID增大,沟道沿源漏方向变窄,并在VDS=VGS-Vth(即VGD=Vth)时,出现预夹断,随着VDS继续增大,MOS将承担管子的压降,但漏极电流基本不变,管子进入恒流区。

以上便是教材中对MOS工作区极夹断现象的描述,由此,可以自然而然地提出以下问题: (1).夹断区和MOS管的夹断是一回事吗? 实际不是,因为当驱动电压小于MOS的导通门限时,MOS管是没有形成导电沟道的。而书中对MOS管的夹断也明确写出MOS管出现夹断现象时,管子工作在恒流区。为更好地区分这两种工作状态,可以把这一区域称为截止区。

(2).夹断时,MOS管为什么有电流通过? 虽然理论上沟道已经“夹断”,但这个夹断点很薄弱。为什么说它薄弱?因为夹断点后面支撑它的不是原来P型区域,而是电压升高更吸引电子的漏极及其空间电荷区。因此电子冲入空间电荷区,就相当于几乎没有阻挡的“准自由电子”快速被漏极收集。如下图所示。 alt text 可以想象,随着靠近漏极的沟道越来越细,很多高速的电子冲过来,一部分挤过夹断点进入空间电荷区,然后被漏极正电场高速收集(形成示意图中紫色电流)。 因此“夹断”这个词容易引起误解,实际应该是“夹而不断”,电流只是被限制而非截止。


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Tue Sep 02 2025
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