为什么发生MOSFET夹断

这个问题与增强型n型MOSFET有关。据我了解，当向栅极施加电压时，在MOSFET栅极下方的绝缘层下方会形成一个反型层。当该电压超过，阈值电压；该反型层允许电子从源极流到漏极。如果电压现在被施加，反转区域将开始锥度，并最终，这将逐渐变细，以至于它将夹断，一旦夹断（它不再能够在高度收缩），然后它的长度（宽度）将开始缩小，越来越靠近源。 $V_\mathrm{T}$ $V_\mathrm{DS}$

我的问题是：

我到目前为止所说的正确吗？
为什么会发生这种夹断现象？我不明白我的书怎么说。它说明了漏极处的电场也与栅极成正比。
据我了解，当MOSFET饱和时，在收缩位和漏极之间会形成耗尽层。电流如何通过该耗尽部分流到漏极？我以为耗尽层不导电...就像二极管一样...

transistors mosfet pn-junction

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您的描述是正确的：假设，如果我们施加大小为或更高的漏极至源极电压，则该通道将被夹断。 $V_{GS}>V_T$ $V_{SAT}=V_{GS}-V_{T}$

我将尝试解释那里发生的情况。我在示例中假设使用n型MOSFET，但对于p型MOSFET的解释也同样适用（当然要进行一些调整）。

捏的原因：

考虑沿通道的电势：它等于源极附近的；它等于漏极附近的还记得潜在功能是连续的。从以上两个陈述得出的直接结论是，电势沿通道从到连续变化（让我为非正规形式，可以互换使用术语“电势”和“电压”）。 $V_S$ $V_D$ $V_S$ $V_D$

在此处输入图片说明

$V_{GS}$ $V_{DS}$

$V_{SAT}=V_{GS}-V_{T}$ $V_{eff}=V_{GS}-V_{SAT}=V_T$

在此处输入图片说明

夹断点和漏极之间会发生什么：

在该区域中的栅极到衬底的电压不足以形成反转层，因此该区域仅被耗尽（与反转相反）。尽管耗尽区缺少移动载流子，但对其流动的电流没有任何限制：如果载流子从一侧进入耗尽区，并且整个区域都有电场-该载流子将被电场拖拽。另外，进入该耗尽区的载流子具有初始速度。

只要上述载流子不会在耗尽区重组，上述所有情况都是正确的。在n型MOSFET中，耗尽区缺少p型载流子，但是电流由n型载流子组成-这意味着这些载流子复合的概率非常低（并且可能出于任何实际目的而被忽略）。

结论：进入该耗尽区的电荷载流子将被该区域上的电场所加速，并最终到达漏极。通常情况下，该区域的电阻率可能会被完全忽略（其物理原因非常复杂-此讨论更适合于物理论坛）。

希望这可以帮助

— 瓦西里
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V_{D S}

$V_\mathrm{DS}$

不，这次您的描述是错误的。回到MOS电容器的定义：栅极和衬底之间的电势差越大，栅极下将累积更多的电荷（反转电荷）。当没有漏极至源极电压时，该电势差是恒定的。但是，当您向漏极施加更高的电势时，漏极附近的基板的电势也会升高。基板电位的这种局部升高会导致栅极到基板电压的局部降低，从而导致较少的反型电荷（并最终导致夹断）。

— Vasiliy

是的，所以漏极到源极的电压与栅极到衬底的电压相反，在漏极附近这种现象非常明显，而在源极附近则几乎没有。我猜是因为这个原因，当漏极到源极的电压等于栅极到衬底的电压时，漏极上的电压基本上完全与栅极到衬底的电压相对，从而导致反型层很小（夹住）关闭）。非常感谢，您肯定比我的任何书都更清楚！

— user968243

V_{S A T} = V_{G S} - V_{T}

$V_{SAT}=V_{GS}-V_T$

感谢Vasiliy的回答。我想问你的是，耗尽型nMOS是否同样适用？还是只适用于增强型晶体管？我希望你明白。