溝道長度調(diào)制效應是MOS晶體管中柵下溝道預夾斷后、若繼續(xù)增大Vds,夾斷點會略向源極方向移動。導致夾斷點到源極之間的溝道長度略有減小,有效溝道電阻也就略有減小,從而使更多電子自源極漂移到夾斷點,導致在耗盡區(qū)漂移電子增多,使Id增大的效應。
以在加柵壓Vgs且形成導電溝道的情況下的NMOSFET為例。若漏源電壓Vds增大至不可忽略,溝道電壓降增大直至Vgd=VT時,由于柵漏之間電壓差降低,漏端附近反型層消失,稱為溝道夾斷。若繼續(xù)增大Vds,夾斷點將向源端移動,故"看起來",有效溝道長度減小,稱為溝道調(diào)制效應。
當MOS管工作在飽和區(qū),導電溝道產(chǎn)生夾斷,溝道的長度從L變成了L’,
此時電流公式改寫為:
我們采用一個簡單的參數(shù)λ來表示VDS對漏極電流ID的影響,定義:
由此可以得到考慮了溝道長度調(diào)制效應的MOS管飽和區(qū)的電流公式:
由于λ∝1/L,對于長溝道的器件而言(例如L>10um), λ的數(shù)值很小,λVDS<<1,所以這個誤差可以忽略。而溝道越短,這個誤差就越大。事實上,對于短溝道的MOS管,用一個簡單的參數(shù)λ來體現(xiàn)溝道長度調(diào)制效應是非常不準確的。因而我們有時會發(fā)現(xiàn),電路仿真的結(jié)果和用公式計算出來的結(jié)果完全不同。所以說一階的近似公式更主要的是起到電路設計的指導作用。
此現(xiàn)象得ID/VDS特性曲線在飽和區(qū)出現(xiàn)非零斜率,源漏間電流源非理想。
如下圖所示
MOS場效應管工作在飽和區(qū),要慮溝道長度調(diào)制效應,但是三極管區(qū)不存在。
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