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帮你直观理解速度饱和效应

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
速度饱和效应主要是因为Vgs-Vth太大了,前提是管子工作在saturation区域(vds>vgs-vth)。 例如:将二极管接法的管子扫描Vgs,管子依次经历,截止区,弱反型区,强反型区和速度饱和区。 对于工作在饱和区的管子其沟道电场强度为(Vgs-Vth)/Leff,该电场太大,则沟道载流子速度饱和了。 大vds将把沟道截止点推向源区,使得Leff变小,但真正决定因素还是Vgs-Vth。 Vgs-Vth小于80mv时,饱和时管子工作在弱反型,100mv-400mv左右工作在强反型,400mv+则速度饱和了(前提:管子工作在饱和区Vds>Vgs-Vth)。
图1 用于解释速度饱和效应的示意图,截止点的电势为Vgs-Vth。 推导电流公式时,我用的是单位长度平均载流子浓度乘以速度的方式,省去了繁琐的积分方法,当电场强度(Vgs-Vth)/Leff超过临界值时,沟道电子速度是u*(Vgs-Vth)/Leff变为恒定值Vsat。平方率退化为一次方率,这就是告诉大家,为什么你用平方律手算的W,L这么不准的原因了。
关键是要理解,饱和区管子的电场强度是(Vgs-Vth)/Leff,沟道电子速度是u*(Vgs-Vth)/Leff,当(Vgs-Vth)/Leff太大时,速度饱和了(半导体的性质)。


求小编加精啊!

你可以写写关于你对晶体管级电路的一些直观理解,我记得一起去年你推荐过一个return to innocence的牛人写的博客,里面写了很多关于零极点啊输入阻抗啊gain boosting啊这些晶体管级电路的直观理解,感觉收获很大

你可以写写关于你对晶体管级电路的一些直观理解,我记得之前你推荐过一个return to innocence的牛人写的博客,里面写了很多关于零极点啊输入阻抗啊gain boosting啊这些晶体管级电路的直观理解,感觉收获很大

当管子不是二极管连接的时候,那个电场是横向电场吧? 可是VGS-VTH这个是垂直的电场吧? 还望指教

professional!
也就是说Vgs过大后饱和电流和Vgs成正比
跨导gm也不随电流增大而变化了
感谢小编

不过这么大的过驱动电压,对摆幅不利,
一般用在什么场合?

二极管接法的目的只是使得管子工作在饱和区,关键是要理解沟道中的电势分布。注意:截止点的电势为Vgs-Vth,截止点到源区的电压差为Vgs-Vth-0,漏区到截止点的电压差为Vds-Vgs+Vth(二极管接法时(Vgs=Vds),该压差为Vth)。所以,作为沟道中的电子,她是感受不到Vds的大小的,她只能感到Vgs的关怀

这就是为什么跨导会饱和,另外,同时存在的还有迁移率退化效应。不过,短沟道效应的精髓就是这个速度饱和效应,将平方律退化成一次方律

晶体管级的讨论比电路级的有意思多了。这就是我为啥只想搞器件而不愿意做电路。



晶体管级的确实有意思。

可能大多数人习惯于用VGS的进行理解。
其实这里真正起作用的是VGD。栅极和漏极之间的压差增大,漏与衬底之间的耗尽区增加。沟道截止点到漏区的压差VDS-VGS+VTH=-(VGD-VTH)。而根据PN结的基本性质,内建电场是由材料的能带结构决定的。所以截止点到漏区的长度L'=(VGD-VTH)/Eg。
反推回去,就可以得到VGS与Leff成正比的结论。

小编的图是在哪里得到的呢?想看看书上的叙述。

受教了,这种理解真是大大简化了积分求电流的计算

求return to innocence 的博客地址

nicer。

你把这个与VDS高压产生的热电子导致漏源穿通效应结合下就更好了。可以给很多人扫盲解惑。当然这些东西课本上都有。

同求return to innocence 的博客地址

求return to innocence 的博客地址

顶以下,不错



http://rt2innocence.net/

学习了

速度饱和到底是纵向电压过大、还是横向电压过大导致的?

是横向电压过大导致的。
但是饱和时,作用在电子上的横向电压的大小等于VGS-VTH,(即:截止点到S端的电压大小VGS-VTH, D端到截止点的电压大小为VDS-(VGS-VTH).

谢谢小编分享,学习了

一直不了解为什么Vgs-Vth是横向电场,它不应该是纵向的吗,源端和衬底连接,Vgs不就是多晶硅-氧化层-硅上的电压吗,这是纵向的啊

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Vgs栅压,开启电压!Vgs-Vth≈Vdssat(过驱电压),过驱电压是横向的!

顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶

学习学习

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