チャネル長変調

チャネル長変調(CLM)は、電界効果トランジスタにおける効果であり、大きなドレインバイアスのためのドレインバイアスの増加 CLMの結果は、ドレイン-バイアスによる電流の増加と出力抵抗の減少です。 これは、MOSFETスケーリングにおけるいくつかの短チャネル効果の1つです。 また、JFETアンプの歪みの原因となります。

飽和領域で動作するMOSFETの断面

効果を理解するために、まずチャネルのピンチオフの概念が導入されます。 チャネルはゲートへのキャリアの吸引によって形成され、チャネルを通って引かれる電流は飽和モードでドレイン電圧に依存しないほぼ一定である。 しかし、ドレインの近くでは、ゲートとドレインが共同で電界パターンを決定します。 チャネル内を流れるのではなく、ピンチオフ点を超えて、ドレインとゲートの両方が電流を制御するため、キャリアは表面下のパターンで流れます。 右の図では、チャネルは破線で示されており、ドレインが近づくにつれて弱くなり、形成された反転層の端とドレイン(ピンチオフ領域)の間に変換されていないシリコンのギャップを残す。

ドレイン電圧が増加すると、電流に対する制御がソースに向かってさらに広がるため、変換されていない領域がソースに向かって拡大し、チャネル領域の長さが短くなり、チャネル長変調と呼ばれる効果が得られます。 抵抗は長さに比例するため、チャネルを短くすると抵抗が減少し、飽和状態で動作するMOSFETのドレイン-バイアスの増加に伴って電流が増加します。 この効果は,ソース-ドレイン分離が短くなるほど顕著であり,ドレイン接合が深くなり,酸化物絶縁体が厚くなる。

弱い反転領域では、チャネル長変調に類似したドレインの影響は、ドレイン誘起障壁低下、しきい値電圧のドレイン誘起低下として知られている

バイポーラデバイスでは、初期効果として知られているベース狭小化によるコレクタ電圧の増加に伴って同様の電流の増加が見られます。 電流に対する効果が類似しているため、Mosfetにも「チャネル長変調」の代替名として「早期効果」という用語が使用されています。

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