A3 Effets canal court (MOSFET)

Topique

Lorsque la longueur du canal de ce MOSFET se réduit à un niveau comparable à la zone de déplétion de ses jonctions source et drain, sa tension de seuil diminue à longueur de canal constante. À mesure que ces deux zones de déplétion (les jonctions source et drain) occupent une fraction croissante du canal déjà raccourci, elles absorbent à elles seules une partie de la charge qui, dans un canal plus long, serait entièrement contrôlée par la grille du MOSFET. Par conséquent, la tension de seuil requise pour la grille est plus faible afin d'assurer l'inversion du canal restant. Un raccourcissement supplémentaire du canal entraîne une augmentation de la surface occupée par ces zones de déplétion, accentuant ainsi la diminution de la tension de seuil.

La tension drain-source de ce MOSFET, lorsqu'elle est suffisamment élevée aux bornes de ce canal déjà court-circuité, induit une réduction supplémentaire de la barrière de potentiel qui contrôle la formation de ce canal côté source. Ce même effet, la réduction de barrière induite par le drain, provoque une diminution directe de la barrière de potentiel côté source lorsque la zone de déplétion du drain se rapproche suffisamment de celle de la source dans ce canal déjà court-circuité. Cette diminution ne nécessite aucune tension supplémentaire appliquée à la grille du MOSFET. Une tension drain-source plus élevée dans ce même canal court-circuité entraîne une réduction de barrière induite par le drain plus importante.

Par conséquent, ce modèle, avec sa pente de la tension de seuil et la réduction de barrière induite par le drain, fait en sorte que ces deux effets combinés déterminent la tension de seuil effective de ce MOSFET à canal court. Ceci corrige le modèle quadratique simple qui décrit un autre modèle de cet ensemble pour le même MOSFET, lequel n'est valable que lorsque le canal est suffisamment long pour que ces effets de canal court soient négligeables. Plus le canal est court et plus la tension drain-source appliquée est élevée, plus cette tension de seuil effective s'écarte, en raison de l'action combinée de la pente et de la réduction de barrière induite par le drain, de la tension de seuil fixe prédite par ce modèle quadratique simple pour un canal long. Le fait que la tension de seuil effective de ce MOSFET à canal court dépende à la fois de la longueur du canal et de la tension drain-source appliquée signifie que le modèle quadratique simple à canal long n'est plus une approximation valable pour décrire ce MOSFET.

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