MOSFET Conduction Channel   MOSFET 채널, MOSFET 전도채널

(2018-03-02)

전도 채널, 약반전, 강반전

1. MOSFET 채널 = MOSFET 반전층 (Inversion Layer)

  ㅇ 인가된 게이트 전압에 의해 산화막 수직 방향으로 생긴 전기장 때문에,
     - MOSFET 산화물(SiO2) 바로 아래에,
        . 전하(소수 캐리어)가 흐를 수 있는 층(채널)이 형성되는 곳

  ㅇ 유기된 채널(induced channel)
     - 이 채널 층을 통해 소스-드레인이 서로 연결(도통)되어짐
        . 유동 전하(소수캐리어)가 이곳에 집중적으로 모임
        . 농도가 매우 높고, 그 폭이 매우 작음(수 nm 정도)

  ㅇ 일단, 채널이 유기되면,
     - 게이트 전압을 더 높이더라도 공핍층 폭은 거의 변하지 않음

     

        . n형 소스와 n형 드레인 영역을 서로 연결시킴


2. MOSFET 반전층의 형성 과정

  ㅇ 게이트 전압(VG)이 낮은 초기에는, 
     - 공핍영역(Depletion Layer)이 형성되어 전류가 흐르지 못하다가,  

  ㅇ 게이트 전압(VG)이 문턱전압(Vth) 보다 높으면,
     - 반전층이 생기고, 그곳을 통해 드레인 전류(IDS)가 흐를 수 있게 됨

  ㅇ 이후에  VDS가 인가되면,
     - 전류반전층에 축적되는 전하량함수가 됨


3. 약반전, 강반전

  ㅇ 약 반전(weak inversion)
     - 유동 전하로 초기 층을 형성하는 단계

  ㅇ 강 반전(strong inversion)
     - 산화막 경계면 전하 농도가 기판 전하 농도와 같아짐
        . 소스-드레인 간 전류 도전 채널을 형성함
           .. 소스,드레인 영역에서 소수 캐리어 공급

     - 문턱전압
        . 강반전을 일으키는데 필요한 게이트 전압


[MOSFET 동작] 1. MOSFET 동작영역 2. 트라이오드 영역 3. 포화 영역 4. 전도 채널 5. 핀치 오프 6. 채널길이변조 7. 전류전압특성
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