为什么是Vgs> Vth 时 NMOS导通，而不是Vgb

layout7

hi，all  问个比较基础的问题，我一直不太理解：对于NMOS为什么要Vgs> Vth才能导通，而不是用Vgb>Vth ？ 比如
Vb=0v, Vs=1.0v, Vd=3.3v,  Vg=1.2v, Vth0=0.7v, （并假设由于vsb=1.2v 衬偏效应带来的Vth的增加为0.3v，但此时Vgb>Vth0+0.3）这样是不能导通的，此时栅级下面是什么状态，耗尽？反型？还是有沟道了？

elec_888

actually the channel is formed between source and drain .. what can affect the flow from source to drain is basically the gate voltage .. if your bulk and source are not at the same voltage or the bulk is not the most negative voltage of your circuit (in case of NMOS), you will have what is called the body effect which will affect your threshold voltage ..

hope the answer is clear ... this is due to what i understood from your post

layout7

回复 2# elec_888
只是简单介绍了下 衬偏效应，没有回答我的问题呀

zwtang

回复 1# layout7

你可以看看以下讲义
http://rfic.fudan.edu.cn/courses/paicd/Handout/Chapter01.pdf
75页开始看。注意MIS结构与MOS结构的区别。

zwtang
2014/5/20

673429464

理论上来讲，当Vgs>Vth时，NMOSFET导通。这一结论是基于Vbs=0的情况之下而得出的。当Vbs不等于0的时候，Vgs>Vth也是成立的，但是这时候的Vth就不是咱们经常所说的0.4V了，而是要加上second order effect-body effect。而不是单纯的Vgb与Vth之间的关系能决定的，这里面涉及了semiconductor fundamental的一些知识，Vth的变化就不会是线性的了。对于只考虑second order effect 是有一个公式的。所以最快的方法就是记住，然后慢慢理解。如果真的想深入理解，最好学一下MOS Device这门课。希望能帮助你吧。我也是初学者。

math123

说下个人理解，沟道某点的电荷密度Qd(x)=WCox(Vgs-Vx-Vth)，如果如楼主所说的情况Vgs<Vth那从S极到沟道中间反型电子层肯定短开了，因为如果反型层建立的话从S点到反型层沟道中电压是连续的。
    由于Vg-Vb > Vth，沟道中靠近S极夹断的地方能形成负电荷区，其它地方能形成反型层，但是这些电子都到漏极去了，所以衬底就耗尽了

搭积木

回复 6# math123


  能具体说说 Qd(x)=WCox(Vgs-Vx-Vth)中Vgs-Vx-Vth是怎么表示x处的电压的吗？

jesseyu

假设我现在加咯个特别大的电压在source,这时候会在substrate和N+形成一个特别大的耗尽层，假设这个大的耗尽层为P+然后特别大可以伸到Drain那边，这个时候Gate使劲加电压，即使Vgb超过Vth也不可能反型咯。

u5710587

我感覺5樓的說法比較容易懂 這也是教科書上面的講法

极特斯

我的理解是决定Id的主要是两个因素：一个是形成的反型层，这个由VGB大小就决定了反型层密度最大值，在没有其他影响情况下这个参数决定了Id有多大。
第二个因素是整个从S到D的等效阻抗，而当你的S电压大于B电压的时候会形成一个空间电荷区，这相当于把你VGB形成的反型层给掐断了，所以你想要电流能顺利从D流到S就需要把这个空间电荷区穿过去，于是这时候Vgs本来只要形成反型层的电压（Vth0）还要再加上穿过反型层所需要的电压，这在公式上就表现为了Vth的二阶效应Vsb使得Vth变高。

可能理解的比较肤浅，还望指正