MOSFET의전류공식 유도과정

소개

,.,.

목차

없음

본문내용

기본적으로 MOSFET는 Gate에 전압을 제어함으로, Drain-Source간의 전류를 조절하는 장치이다. 이번에는 MOSFET에 흐르는 전류의 식을 유도해보자 한다.들어가기 앞서 기본적인 식으로(전류는 흐르는 전하의 양과 속도의 곱)(충전되는 전하는 용량과 전위의 곱)(전자의 속도는 이동도와 전기장의 곱)(맥스웰 방정식, 전위의 기울기는 전기장:이걸로 전위와 전기장을 서로 간단히 구한다)nMOS의 경우, Gate에 걸리는 전압이 스레숄드 전압보다 높은경우 Gate 밑 p형 기판에 전하가 유도되어 전자가 흐를 수 있는 Channel이 생성된다. 그럼 만약 Drain과 Source가 같은 전위를 가지고( ) Gate에 스레숄드 이상의 전압이 걸렸을 때를 생각해보자.

하늘색 부분이 Gate에 걸린 전압으로 인해 유도된 Channel이다.
Gate밑에는 Channel이 생성되지만, Drain과 Source간에 전위차가 없으므로 동등하게 전하가 유도된다.(Gate 밑의 부분에 어떤 x축상의 지점 x를 잡을 때) 이 때의 Gate아래의 전압은 가 된다. 물론 Drain과 Source간에 전위차가 없으므로, 전류는 흐르지 못한다.이번엔 Drain이 Source에 비해서 전위가 높다고 생각을 해보자.( ) 그러면 Drain에 있던 전자는 상대적 낮은 전위인 Source로 밀려나게 될 것이다. Gate밑 부분의 전기장이 일정하다는 가정을 하면, 전하의 모습은 아래의 그림처럼 선형적으로 있게 될 것이다.(맥스웰 방정식을 잊지말자.)

참고자료

· 없음