Влияние напряжения стока на процессы в канале

Если напряжение U_СИ не мало и ток стока достаточно велик, то вдоль канала имеется заметное падение напряжения, зависящее от координаты U=U(у). Напряжение между затвором и каналом, т.е. напряжение на управляющем р-n переходе становится функцией координаты (см. рис.3).

U_p-n (у) = U_ЗИ+U(у). (18)

Вследствие этого ширина управляющего р-n перехода и сечение необедненной области канала также меняется с координатой (рис. 9^б). В приближении плавного канала с учетом (12) и (18) для текущей толщины канала будет иметь

. (19)

Толщина канала максимальна у истока при у=0, где U=0, и минимальна у стока при y = L, где U=U_CИ (см. рис. 3). Когда напряжение на стоке достигнет напряжения насыщения U_СИ = U_{СИ НАС} , канал у стока полностью перекрывается (см. рис. 4^б)

. (20)

Используя это условие, из (19) находим, что сумма напряжений U_ЗИ и U_{СИ НАС} должна равняться напряжению отсечки, или

U_{СИ НАС}= U_{ЗИ ОТС} – U_ЗИ . (21)

При дальнейшем повышении напряжения стока участок перекрытия канала ∆L расширяется (см. рис. 4^в). На не обедненном участке канала напряжение остается практически неизменным, равным U_{СИ НАС} , а на перекрытом участке падает все оставшееся напряжение U_СИ – U_{СИ НАС} . Продольная составляющая электрического поля в перекрытой части канала достигает значительной величины. Под его действием свободные носители экстрагируются из не обедненной части канала и движутся к стоку со скоростями близкими к насыщению. По этой причине увеличение U_СИ , приводящее к удлинению перекрытой части канала, почти не влияет на ток насыщения транзистора.