深入理解MOSFET的夹断效应
mosfet-lec2，我们重点讲了两件事：
1、分析了自由电荷在沟道中的分布和行为，这个非常重要！！！ ，对后面理解其电路行为至关重要。
2、根据沟道中电荷的分布特点得出了i_d随v_gs和v_ds的变化的公式，进而得到了伏安特性曲线。
fig. 1
这个公式有没有限制条件呢？ 是不论v_gs和v_ds取任何值的时候都成立吗？ ok，请往下看
全文内容：
夹断效应 pinch-off
重新修正我们的公式和v-i曲线
1、夹断效应 pinch-off
如下图fig. 2，通过前两期的分析我们知道当漏极（d）电压高于源级（s）电压时，沟道中的电流分布式不一样的（不知道这个事儿的请翻看前两期内容）。
fig. 2
我们分三种情况讨论这个事，前提是v_gs>v_th，因为只有满足这个条件时，沟道中才能有足够多的自由电荷，才能形成电流，否则沟道相当于关闭状态。
① v_gd>v_th，此时沟道中的电荷分布为fig. 3，此时沟道中的电流可以用红色框框中的公式来表示，没有问题。
fig. 3
② v_gd=v_th，此时沟道中的电荷分布为fig.4，靠近漏极的沟道中电荷数量为0，沟道末端的电压为v_d=v_g-v_th，此时沟道中的电流也满足红色框框中的公式，而且i_d达到了公式中的最大值，即 fig.1中的最高点。
fig. 4
（3） v_gd
fig. 5
此时沟道的末端v_l'不等于v_d，沟道中的电流也就不满足红色框框中的公式，还记得lec 2中公式推导中的那个积分吗？ （不好意思，lec 2中的积分公式写错了，更正如下）
由于沟道长度略微减小到l'和之前的长度l比，变化量可以忽略，左边的积分上下限不变，但是右边积分的上限不再是v_d，而是v_l'=v_g-v_th，带入积分公式得
从这个式子中可以看出，当v_gd 夹断效应 。
2、重新修正我们的公式和v-i曲线
好，现在我们重新修正下公式，给出一个完整的公式：（因为通常用源级作为参考电压，所以不用v_gd这种表达，v_gd=v_gs-v_ds，所以夹断效应的条件就变成了 v_ds>v_gs-v_th）
重新画出i_d随v_ds和v_gs的曲线为：
ok，mosfet的结构和电学特性到此为止就介绍的差不多了。下一期介绍下如果考虑沟道长度的变化，v-i特性曲线该如何变化，然后做一个小结。
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fig. 1
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fig. 2
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① v_gd>v_th，此时沟道中的电荷分布为fig. 3，此时沟道中的电流可以用红色框框中的公式来表示，没有问题。
fig. 3
② v_gd=v_th，此时沟道中的电荷分布为fig.4，靠近漏极的沟道中电荷数量为0，沟道末端的电压为v_d=v_g-v_th，此时沟道中的电流也满足红色框框中的公式，而且i_d达到了公式中的最大值，即 fig.1中的最高点。
fig. 4
（3） v_gd
fig. 5
此时沟道的末端v_l'不等于v_d，沟道中的电流也就不满足红色框框中的公式，还记得lec 2中公式推导中的那个积分吗？ （不好意思，lec 2中的积分公式写错了，更正如下）
由于沟道长度略微减小到l'和之前的长度l比，变化量可以忽略，左边的积分上下限不变，但是右边积分的上限不再是v_d，而是v_l'=v_g-v_th，带入积分公式得
从这个式子中可以看出，当v_gd 夹断效应 。
2、重新修正我们的公式和v-i曲线
好，现在我们重新修正下公式，给出一个完整的公式：（因为通常用源级作为参考电压，所以不用v_gd这种表达，v_gd=v_gs-v_ds，所以夹断效应的条件就变成了 v_ds>v_gs-v_th）
重新画出i_d随v_ds和v_gs的曲线为：
ok，mosfet的结构和电学特性到此为止就介绍的差不多了。下一期介绍下如果考虑沟道长度的变化，v-i特性曲线该如何变化，然后做一个小结。
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