衬偏效应
简介:
MOSFET的工作是通过在半导体表面产生导电沟道——表面反型层来进行的,因此器件中存在一个由栅极电压所诱生出来的p-n结——场感应结。一旦出现了沟道,则沟道以内的耗尽层厚度即达到最大,并保持不再变化(不随栅极电压而变化)。
详细解释:
而对于MOS-IC而言,在工作时,其中各个MOSFET的
衬底电位是时刻变化着的,若对器件衬底的电位不加以控制的话,那么就有可能会出现场感应结以及源-衬底结出现正偏的现象;一旦发生这种现象时,器件和电路的沟道导电作用即告失效。所以,对于IC中的MOSFET,需要在衬底与源区之间加上一个适当高的反向电压,以使得场感应结始终保持为反偏状态,该所加的电压就称为衬偏电压,这样一来即可保证沟道始终能够正常导电。简言之,衬偏电压就是为了防止MOSFET的场感应结以及源结和漏结发生正偏、而加在源-衬底之间的反向电压。
由于加上了衬偏电压的缘故,即会引起若干影响器件性能的现象和问题,这就是衬偏效应(衬偏调制效应),又称为MOSFET的体效应。
同时,这种衬偏电压的作用,也就相当于是一个JFET的功能——沟道-衬底的场感应p-n结作为栅极,从下面来控制MOSFET的输出电流Ids。所以,对于加有衬偏电压的MOSFET,从工作本质上来说,可看成是由一个MOSFET和一个JFET并联而成的器件,只不过其中JFET的作用在此特别称为MOSFET的体效应而已。这就是说,加上衬偏电压也就相当于引入了一个额外的JFET。