FET-Kennlinienfeld

Das folgende Applet veranschaulicht die Funktionsweise des Feldeffekttransistors, der aus einer MOS-Struktur mit anschließenden Source und Drain-Gebieten besteht. Nach Vorgabe der Gate-Source-Spannung UGS und der Drain-Source-Spannung UDS wird der Strom IDS durch den Transistor berechnet. Der entsprechende Arbeitspunkt wird im Ausgangskennlinienfeld als roter Punkt eingezeichnet. Zusätzlich wird der Kanal unter dem Gate dargestellt, um Effekte wie Kanalabschnürung und Kanallängenmodulation sowie die Wirkung der Einsatzspannung (hier: Uth,n=0.8V) zu verdeutlichen.

Hinweis: Zur Darstellung des Applets ist ein Java-fähiger Webbrowser mit aktiviertem Java erforderlich.

Man sieht:

Erklärung: Durch die Spannung UDS werden die Elektronen in dem Kanal von der Source in Richtung Drain beschleunigt. An dem source-seitigen Ende des Kanals hat man also eine relativ große Anzahl von Elektronen (breiter Kanal), die sich relativ langsam bewegen; zum drain-seitigen Ende des Kanals werden die Elektronen immer schneller und die Elektronendichte nimmt (wegen der Konstanz des Stromes IDS entlang des Kanals) entsprechend ab (schmaler Kanal). Bei hohen Spannungen UDS kommt es schließlich zur Abschnürung des Kanals (dreieckförmiger Kanal). Dieser Abschnürpunkt wandert mit zunehmender Spannung UDS immer weiter zur Source, was einer Verkürzung des Kanals entspricht und gemäß den Transistorgleichungen einen Anstieg des Stromes IDS bewirkt. Der Effekt wird Kanallängenmodulation genannt.