반도체 이야기

[MOSFET 구동원리] 간단하게 설명하기

KAU 2022. 1. 24. 18:01

MOSET이란? 

Source와 Drain 이라고 부르는 두 부분과, 이 두 부분 사이에 흐르는

전류를 직접적인 접촉 없이 외부에서 컨트롤 할 수 있는
Gate라고 부르는 부분을 가지고 있는, 3-terminal을 갖고 있는 소자

 

 

NMOS 게이트의 전압이 없을 때

 

게이틔 전압이 문턱 전압을 넘기지 못했을 때

 게이트에 전압을 가하여도 문턱 전압을 넘기지 못하면 채널이 형성되지 않는다.

문턱 전압을 넘어서 채널(channel)이 형성됨

문턱 전압을 넘어서면 전자가 이동할 수 있는 채널이 형성된다. 

 

일정 전압까지 전류 이동이 증가게이트의 전압을 높이면 반전층이 더욱 확대되면서 전자의 이동은 증가합니다.  반전층이 넓어질수록 선형영역이 넓어지므로 컨덕턴스(conductance,전류가 흐르기 쉬운 정도)가 증가합니다. 

소스에서 드레인으로 전자가 원할하게 이동하고 있는 모습이다. 

드레인의 전압이 게이트 전압보다 커지면 공핍층이 형성되면서 반전층이 사라져 전류의 이동이 점차 차단됩니다. 이것을 핀치오프(pinch off)라고 합니다. 

 

MOSFET은 게이트에 전압을 가함으로써 채널을 만들어서 전자를 이동시킨다.