Schaltungstechnik

368 6 Funktionsschaltungen mit FETs
G
C GS
gm UGS 2
IrD Bild 6.1-11: AC-Ersatzschaltbild eines Feldeffekttransistors mit Rauschquelle
Zusammenfassung: Der Drainanschluss beim Feldeffekttransistor ist beim N-
Kanaltyp dadurch gekennzeichnet, dass der Strom in den Anschluss „hineinfließt“;
beim P-Kanaltyp „herausfließt“. Die Mindestspannung für U DS , so dass „Stromquellenbetrieb“
vorliegt, wird mit U DSP bezeichnet. U DSP ist die Differenz zwischen
U GS (A) und der Schwellspannung UP . Für „Widerstandsbetrieb“ muss U DS
deutlich kleiner sein, als U DSP . Verstärkereigenschaften stellen sich nur im
„Stromquellenbetrieb“ ein. Für Verstärkerbetrieb muss also die Spannung U DS hinreichend
groß sein.
6.1.2 Eigenschaften von Isolierschicht-Feldeffekttransistoren
Behandelt wird der physikalische Aufbau, das Kennlinienverhalten, Modelle und
Modellparameter für Isolierschicht-Feldeffekttransistoren (MOS: Metal-Oxide-
Semiconductor). Den idealisierten schematischen Aufbau eines N-Kanal MOSFET
zeigt das nachstehende Bild 6.1-14. Unterhalb der metallischen Gate-Elektrode
befindet sich eine dünne isolierende SiO2-Schicht. Die Kanalzone (hier N-Kanal)
verbindet die stark n-dotierte Source-Zone mit der stark n-dotierten Drain-Zone
innerhalb des p-dotierten Substrats. Dabei ist L die Kanallänge und W die Kanalbreite.
Das p-dotierte Substrat wird auch Bulk bezeichnet.
df
Bild 6.1-12: Prinzip-Aufbau eines N-Kanal MOSFET
n +
C GD
S
S
L
p-Silizium
G D
n +
r DS CDS
W
D
n-Kanalzone