MOSFET 동작원리 1

MOSFET의 동작원리(1), Depletion type FET


이전 포스팅에 이어서 MOSFET의 동작원리에 대해서 낱낱이 파헤쳐보도록 합시다!ᄒᄒ
MOSFET은 Depletion type과 Enhancement type으로 구분할 수 있습니다 각각 공핍형과 증가형으로 알고계시면 되요

위의 그림은 공핍형 MOSFET인데요
NMOS라는 것은 아시겠죠? 그렇다면 동작원리를 한번 알아보도록 합시다 드레인과 소스의 연결은 그림과 같이하며 처음 게이트에 (-)를 인가해 보죠 (드레인에서 소스로 전류가 흐르기 때문에 저렇게 연결해야 됩니다)
자, 그렇다면 이 게이트의 (-)전압 때문에 P물질의 정공들이 게이트 밑 부분으로 끌려올겁니다
강한 (-)전압에 의한 전기장이 발생하여 인력에 의해 끌려 올라가는 거죠
그렇게 되면 게이트 밑 부분에는 정공들에 의해서 P물질이 확장되어 N영역과 연결되어 있는 통로를 줄어들게 만드는 겁니다!
그러면 드레인과 소스사이에 전류의 통로가 줄어들기 되기 때문에 결국에는 이 통로가 막혀 전류가 더 이상 흐를 수가 없게 되는 거죠 즉, 게이트에 역전압인 (-)전압을 걸어주게되면 전류를 차단하게 만드는 겁니다
반대로 게이트에 (+)전압을 인가해볼까요?
(+)전압이 인가되면 척력에 의해서 P물질의 정공을 밀어내는 효과를 주죠 (이 효과는 처음에 게이트에 (-)전압을 꼭 인가하지 않더라도 적용이 됩니다)
그렇게 되면 N영역이 확장되어 N영역간의 통로가 점점 커지게 됩니다
그로 인해 전자의 이동이 쉬워지므로 드레인에서 소스로의 전류 이동이 증가하게 되는거죠
그러니까 우리가 통로가 넓어지면 쉽게 이동할 수 있고 좁아지면 어렵듯이 말이죠 공핍형의 경우 Vgs=0 즉, 게이트에 전압을 인가하지 않더라도 전류가 흐를 수 있습니다
그 이유는 보시다시피 원래부터 드레인과 소스간의 N영역의 통로가 연결 되어 있기 때문에 드레인과 소스간의 전류가 흐를 수 있는 것이지요

즉, 기본적으로 전류가 흐르는 공핍형 MOSFET은 게이트의 역전압을 통해서 전류를 차단하는 역할을 해 주어야 비로소 스위치로 응용할 수 있겠죠

위는 공핍형 MOSFET의 V-I 그래프인데요
이전에 알아봤던 JFET과 유사한 것을 알수가 있습니다 그래프에대한 구체적인 내용들은 JFET동작원리(2)에 있으니깐 이해가 잘안가는 부분은 앞의 포스팅을 참조하시면 도움이 될거에요~
자~ 그러면 다음시간에는 Enhancement type, 증가형 MOSFET을 알아보도록 하죠^^

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