为方便理解NMOS三极管的放大效应,我以大家熟知的水龙头作类比。一般水龙头有三个结构,进水管(相当于源极),水龙开关(相当于栅极),出水管(相当于漏极)。水龙头关闭后,我们拧水龙开关,开始几圈,出水管不会有水流出,但拧的圈数多了,出水管会有水流出,当拧到一定圈数时,出水管的水流会大幅增加。
NMOS三极管的放大效应与水龙头排水类似。 当源极有电子涌入时,栅极的电压会升高(相当于开始拧水龙开关),但漏极并不会有电流(相当于出水管没有水流出),随着栅极的电压升高到某一值(即阈值电压,threshold voltage),源区与漏区之间的半导体基材表面会立即形成电子沟道,电子随之从从源极向漏极运动,这个过程相当于水龙开关拧到某一圈(阈值电压)时,刚好让水开始通过。 此后,随着栅极电压的继续升高,漏极的电流随之增加,这就是晶体三极管的放大效应。 可以看出,晶体三极管的工作原理有两大特点: 晶体三极管的电流-电压之间的关系详见下图。
感觉晶体三极管放大效应的微电子解释过程比较难懂的网友,记住水龙头控制水流的原理即可以理解: 刚开始拧水龙头开关,不会有水通过;拧到一定圈数,出水管有水出现,此时随着拧动开关圈数的增加,出水管的出水量也增加。最后特别说明一下,电子的运动方向和电流方向相反(中学物理知识),所以电子从源极向漏极运动,电流却是从漏极流向源极,这就是源极要接地的原因。 |