MOS管夹断与沟道长度调制

理论任务中，晶体管的沟道长度对特征式有一定的影响，这叫做沟道长度调制。

1．MOS晶体管在非饱和区的行动

上面以NMOS晶体管为例，会商MOS晶体管处于导通状态时的沟道厚度。图1.25中，假设源极、漏极的电位都是OV，则VGS=VGD。这时候候候候候，假设VGS>VT，那末，如图1. 25 (b)所示，在源区与漏区之间会组成厚度均匀的沟道。
假设对峙VGS>VT的状态，从OV初步增添漏极的电压，因为栅极-漏极间电压表现为VGD=VGS-VDS，以是当VDS VGD>VGS-(VGS-VT)
∴VGD>VT
便是说，加在栅极—漏极间的是大于阈值电压VT的电压。

以是当MOS晶体管任务在非饱和区时，栅极-源极间电压VGS也好，栅极-漏极间电压VGD也好，都比阈值电压VT高，以是组成了从源区到漏区的沟道。可是，因为VGD=VGS-VDS，以是VGD比VGS小。那末在漏区附近硅表面感到的电子数量要比源区附近感到的电子数量少。其成果，如图1. 26所示，漏极附近的沟道厚度就比源区附近沟道的厚度薄。

2．非饱和区与饱和区的分界

假设持续增添漏极-源极间电压VDS，乃至于VDS=VGS-VT，这时候候候候候的任务地区相称于非饱和区与饱和区的分界处。因为栅极—漏极间电压VGD=VGS-VDS=VT，以是栅极-漏极间电压就与阈值电压VT相称。便是说，如图1. 27所示，漏区附近的沟道的确磨灭了，把沟道磨灭的状态称为夹断。
持续再增大漏极—源极间电压，就变成VDS>VGS-VT，NMOS晶体管就任务在饱和区了。这时候候候候候，栅极—漏极间电压VGD=VGS-VDS

3．夹断时漏极电流是一定值

如图1.29所示，设沟道端与漏区端之间耗尽层的长度为△L，那末漏极电流可表现为

假设增大漏极—源极间电压VDS，因为加在耗尽层上的电压增添了，以是耗尽层长度△L也增添。不过在L比△L大良多的状态下，式(1.12)中的△L可以或许忽视不计，是以就获得

这时候候候候候漏极电流ID与漏极—源极间电压VDS有关，是底子稳定的值，对于这个题目可作以下领会。
因为夹断点的电位老是VGS-VT，以是饱和区沟道的横向电场E为：

VDS的增添也使耗尽层长度△L延长。假设沟道长度L比△L大良多，AL可以或许忽视不计时，横向电场F的巨细便是：这时候候候候候就与VDS有关。其成果，即使VDS增添，饱和区中的漏极电流ID也是一定的值。
在非饱和区中不发生夹断点。因为从源区到漏区都组成沟道，以是漏极—源极间电压VDS是加在沟道长度L上的。是以沟道中的横向电场E与VDS成比例地增添：

以是漏极电流ID的增添与VDS成比例。

4．沟道长度变短时△L不可忽视—一沟道长度调制

假设MOS晶体管的沟道长度L变短，那末式(1.12)中的△L就不可忽视。跟着VDS的增添，△L也增添，使有用沟道长度（L-△L）变短，是以如图1. 30所示，漏极电流增添，这叫做沟道长度调制效应。

思考到沟道长度调制，饱和区的漏极电流由下式给出：

△L与VDS的干系密切，假设令式(1.17)中的△L/L＝λVDS，就获得该式中的λ叫做沟道长度调制参数，λ越大，表现沟道长度调制效应越强。
为了遏止沟道长度调制效应，有用的体例是增大MOS晶体管的沟道长度L，使λ变小。
式(1.18)中，假设令VDS＝-1/λ，则ID=0。