亚阈值效应

蒋晏如

请问一下，亚阈值效应中，当Vgs<Vth时，Id与Vgs呈现出指数关系的原因是什么？（其中的物理意义）

端木文武

看下bjt

moqqcn

看看半导体物理的书，应该有吧

qluo14

如有不对请指正，个人是这么记忆的（对我而言比较好记而已）:正如拉扎维书上说的，当Vgs>=Vth时，形成沟道，其沟道电荷浓度定义为Q=WCox*(Vgs-Vth),以及后面的平方律推导公式都是建立在此之上。 如果Vgs<Vth的话，（再次强调，不确定是否正确），沟道不足以形成，或者说沟道电荷浓度为0（或者也许有吧，但是很低），此时只要Vd 跟Vs之间有压差，就相当于(普通的PN结，我们平时定义PN结时，耗尽层的定义是由于gradient difference形成的自由扩散，从而在中间形成了耗尽层（因为有能自由移动的electron 和pole 被耗尽了，结果耗尽层左右两边带正负电荷，进而形成了内建电场） ),上面扯了一堆，现在来看，如果都是P型sub的话，Drain 和Source都是N type material, 此时如果Drain 和Source有压差的话即外加电场的话，N型材料里的electron就会源源不断移动朝外加电场反方向移动，因此还是有电流的。所以其公式接近二极管的指数关系个人觉得并不奇怪

蒋晏如

qluo14 发表于 2021-8-6 11:26
如有不对请指正，个人是这么记忆的（对我而言比较好记而已）:正如拉扎维书上说的，当Vgs>=Vth时，形成沟道 ...

一开始我觉得也是PN juction，后来查了一下资料，感觉更像BJT，总结了一下，如果不对，麻烦指正。

qluo14

蒋晏如 发表于 2021-8-9 08:55
一开始我觉得也是PN juction，后来查了一下资料，感觉更像BJT，总结了一下，如果不对，麻烦指正。

。。。BJT公式哪来的？ 难道不是从PN结那边推导过来的吗。 只不过是PNP+, NPN+而已，其中一个N或者P要重参杂，目的是为了让电流的流向唯一确定(即重参杂的空穴和electron会因为diffusion gradient 差异从浓度高的地方往浓度低的地方移动)，否则的话，BJT的结构就完全对称，但为什么电流方向却是唯一固定的？ 这就是原因，但但但这些都是建立在PN结理论以及公式上进一步推导过来的。至于亚阈值区到底是PN结还是BJT我也不太确定(因为不是学器件物理的)，不过我个人倾向是记忆PN结。原因有二：一 BJT本身就是从PN结结构上演化而来，并不影响我对其公式或者结构的记忆。 二 不太确定MOS管中 D 跟S 之间有浓度差异或者即使有差异也无法确定是漏的参杂浓度高还是源的参杂浓度高(我看的模拟书上没提，可能器件物理会更深入)