當(dāng)漏極電壓升高,柵極靠近漏極的相對(duì)電壓就小,因此溝道受其影響寬窄不同。由于電流是連續(xù)的,所以窄的地方電流密度大,這也好理解,如下圖所示。這是源漏電流IDS是隨其電壓VDS增大而線性增大的“線性區(qū)”。
溝道寬窄受兩端電壓影響(線性區(qū))
要注意的是,這時(shí)柵極電壓絕對(duì)值并沒有降低,靠近漏極溝道變窄的原因,是柵極的影響力部分被漏極抵消了。一部分本來可以柵吸引形成溝道的電子,就被漏極正電壓拉過去了。
當(dāng)漏極電壓繼續(xù)升高,如果超過柵電壓,造成溝道右邊不滿足開通條件而“夾斷”。之所以出現(xiàn)夾斷點(diǎn),是因?yàn)樵谶@個(gè)點(diǎn),柵極對(duì)電子的吸引力被漏極取代。這時(shí)候MOS管進(jìn)入“飽和區(qū)”,電流很難繼續(xù)隨電壓增大。
很多同學(xué)理解不了既然這時(shí)候溝道夾斷了,不是應(yīng)該截止了嗎?為什么還會(huì)繼續(xù)有電流?
原因是雖然理論上溝道已經(jīng)“夾斷”,但這個(gè)夾斷點(diǎn)很薄弱。為什么說它薄弱?因?yàn)閵A斷點(diǎn)后面支撐它的不是原來P型區(qū)域,而是電壓升高更吸引電子的漏極及其空間電荷區(qū)。因此電子沖入空間電荷區(qū),就相當(dāng)于幾乎沒有阻擋的“準(zhǔn)自由電子”快速被漏極收集。如下圖所示。
溝道“夾而不斷”(飽和區(qū))
可以想象,隨著靠近漏極的溝道越來越細(xì),很多高速的電子沖過來,一部分?jǐn)D過夾斷點(diǎn)進(jìn)入空間電荷區(qū),然后被漏極正電場(chǎng)高速收集(形成示意圖中紫色電流)。漏極電壓越高,夾斷點(diǎn)越后退,造成電子越難穿越,因此飽和區(qū)電流不再隨電壓增大而線性增大,畢竟不是所有電子都能沖過夾斷點(diǎn)。源漏電流電壓曲線如下圖所示。