解析N溝道MOS管-反型層被夾斷-為什么還可以導電

很多教科書混淆了“夾斷”和“預夾斷”，這里以耗盡型場效應管為例進行討論，無論是N溝道結型場效應管（JFET）還是N溝道耗盡型MOS場效應管（MOSFET），在柵—源電壓VGS一定（對于耗盡型管子初始值一般是零，即柵—源短接）的情況下，隨著漏—源電壓VDS的升高，當柵—漏電壓絕對值|VGD|大于夾斷電壓絕對值（|VP|或者|VGS(off)|）之后，此時靠近漏極或者漏極區域的位置出現一個“預夾斷區域”，可以粗略理解為導電溝道變成一條狹縫了，但載流子仍然可以通過這條狹縫，預夾斷區域的出現只表示VDS再升高，ID也不會升高了，如果此時VGS=0，ID就稱為IDSS（飽和漏源電流）。出現預夾斷區域后，場效應管的工作狀態就進入了“飽和區”，其實這個“飽和區”也可以叫做“預夾斷區”，此時場效應管基本等效于恒流源，也就是進入了線性放大狀態。

此時如果再減小柵—源電壓VGS，甚至在柵—源間加負壓，狹長的導電溝道就會進一步拉長，載流子通過越來越困難，ID減小（場效應管變成了受控的恒流源，即起到線性放大作用），當ID減小到一個很小的值時，稱為溝道夾斷，此時的夾斷是完全夾斷（可粗略理解為狹縫從漏極區域向源極區域方向一直拉長延伸，直到接近源極區域了），不同于剛才提到的預夾斷，定義此時的柵—源電壓為管子手冊上的夾斷電壓VGS(off)，通常為負值，一般管子手冊上的夾斷電壓參數就是這樣測量出來的，這樣測得的夾斷電壓，其絕對值等于進入預夾斷狀態時柵—漏電壓絕對值|VGD|，但管子工作狀態并不相同，測量夾斷電壓時管子是工作于完全夾斷狀態的，進入飽和區或者預夾斷區時管子僅工作于預夾斷狀態，從預夾斷到完全夾斷，是受到柵—源電壓VGS控制的。

對于增強型場效應管，以N溝道增強型MOS場效應管為例，VGS=0時不存在導電溝道，當VGS>0時，導電溝道開始出現，定義VDS固定，ID達到預定電流時的VGS為管子手冊上的開啟電壓VTH或者VGS(on)，管子開啟后，如果進一步升高VDS，導電溝道越來越“傾斜”，VDS上升到一定值后，靠近漏極區域的導電溝道出現預夾斷區域，變成狹縫，此時也只表示VDS進一步上升ID也不再上升，預夾斷并不代表ID=0。

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