不同工作区域的MOSFET各端子之间的电容是多少?

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描述

【夹断区】

器件关断时,源漏不导通,没有反型层。栅极到源极和漏极的电容是相等的,都是等于CovW,栅极到衬底的电容是由氧化层电容和耗尽层电容串联得到。即C GB =(WLC ox )C d /(WLC ox +C d ),源极和漏极到衬底的电容也是相等的。

【深三极管区】

下面到深三极管区,形成反型层,源漏导通。源极和漏极有近似相等的电压,栅极到沟道的电容WLCox就被栅源和栅漏平分了,各得(WLC ox )/2,所以此时栅极到源极和漏极的电容是相等的,都是等于(WLC ox )/2+CovW

【饱和区】

最后到饱和区。我们主要考虑栅源和栅漏电容。饱和区,沟道夹断,所以栅极到沟道的电容就不会被栅漏分得,所以栅漏电容还是保持原来器件关断时的电容CovW,栅源电容是会分得栅极到沟道的电容,但是由于饱和区沟道各处电压是不均匀的,所以栅氧化层中的垂直电场沿着沟道方向不均匀,可以证明,这种不均匀下的等效电容大小为(2WLC ox )/3,这些都被栅源电容分走了,所以饱和区总的栅源电容是(2WLC ox )/3+CovW。

明白了不同工作区域电容的来源之后,再看拉扎维书上对栅源和栅漏电容随Vgs的变化曲线就很好理解了。

三极管

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