p-MOS FETの静特性

電子の替わりに正孔の流れを制御する FET を p-MOS FET と言う。 ゲートに負の電圧をかけていくと、正孔のチャネルが構成され、ソースと ドレインの間は強く結合する。 また、通常の動作では、ドレインの電位をソースより低くして、正孔を 引っ張って、電流を得る。 つまり、 $V_{ds}/le0$ である。 また、ドレインへ外部から流れ込む電流を $I_d$ とすると、$I_d<0$ となる。 全特性をまとめると、

$$A=\frac{\mu\varepsilon W}{Lt}$$ (2.17)

として、

$${I_d=-A\left(V_{gs}-V_{th}-\frac{V_{ds}}2\right)V_{ds}} 0\ge V_{gs}-V_{th}\ge V_{ds}$$

$${I_d=0} 0\le V_{gs}-V_{th}$$

$${I_d=-\frac A2(V_{gs}-V_{th})^2} V_{ds}\le V_{gs}-V_{th}$$

のようになる。

さらに、$V_{ds}$ に逆の電圧、つまり $V_{ds}>0$ をかけたときの特性も 示しておこう。

$${I_d=-A\left(V_{gs}-V_{th}-\frac{V_{ds}}2\right)V_{ds}} V_{ds}\ge V_{gs}-V_{th}\ge 0$$

$${I_d=0} V_{ds}\le V_{gs}-V_{th}$$

$${I_d=\frac A2(V_{gs}-V_{th}-V_{ds})^2} 0\le V_{gs}-V_{th}$$

が得られる。 この逆バイアス領域の特性も加えて描いたものを図2.4に 示す。 当然のことながら、第三象限が通常の動作領域であり、第一象限が逆のの 動作領域である。

2.4

Figure 2.4: p-MOS の静特性