第9回分

MOSFETとMOSトランジスタはどう違うのか？

同じものですね。

MOSトランジスタは基本的にどのような分野で用いられているのか？

最近は、半導体の中の能動素子は、ほとんどすべてMOSトランジスタ、といっても過言ではないほど、ほとんどあらゆるところ、ですね。

nとp中のホールと電子は干渉し合わないのか？

なかなか鋭い質問です。詳細は専門書に譲りますが、nとpの接合部分で、ホールと電子が対消滅することで空間電荷が発生し、それが電子・ホールの移動を抑制する向きに働きます。

「チャネルはよりp型になる」の「よりp型」とはどういうことか？正孔が多いということか？

そういうことです。

Vtがどこの電圧なのかわからない。

チャネルが反転するための最小のVGS、と考えてください。

VGSが小さいときIDは流れないが、かけたVのエネルギーはどこで消費されるのか？

電流が流れていませんから、外部の電源はエネルギー(電力)を供給していないことになります。

ピンチオフ点ではD点のn型に含まれる電子は移動しないのか？

加わる電界の向きが逆ですから、移動しません。

ピンチオフ点が現れるとIDが一定になるという理由がわからない。

チャネルのS-D間の距離が、ピンチオフ点-D間の距離よりも十分大きい、と仮定できる場合は、ピンチオフ点が移動しても、チャネルの残りの部分にかかるほぼ電界は一定です。またVDSのほとんどはピンチオフ点-D間にかかるため、そこに強い電界が発生し、ピンチオフ点を出た電子は、ほとんどそのまま、すぐにD領域に移動します。そのため、VDSが増加しても、IDはほぼ一定となります。

何故「ピンチオフ」というのか？

さあ、なんででしょうね・・・

p型をn型に変換するものがあるなら、n型をp型に変換するものもあるのか？

反転、のことですね。もちろん逆にn型領域に負の電圧を加えれば、 p型に反転します。

Gと半導体の距離が近いほど、IDが流れやすく、Vtは小さくなるか？

同じVGSに対しては、IDは大きくなりますね。 Vtは、チャネル領域の電子等の密度(厳密にはそれを供給する不純物の濃度)に依存しますが、Gとチャネルの間の距離には依存しません。

VGS-ID特性、VDS-ID特性の関係式は存在するのか？あれば一般的にどのような形にの式になるのか？

ある条件の下での近似式(グラジュアル・チャネル近似)、は存在します。興味のある人は調べてみてください。

どこからgmや1/rdがでてきたのか？各係数をこのようにすると定めたからか？

定義、ですね。

gmを相互コンダクタンス、rdをドレイン抵抗というのは何故？

定義、といえばそれまでですが、 gmは、ゲート電圧(vgs)と、それに比例する電圧制御電流源であるドレイン電流(id)の比で、単位がコンダクタンス(抵抗の逆数)になるので、相互コンダクタンス、と呼びます。 rdは、ドレインの電圧(vds)と、そこに流れる電流(id)の比なので、ドレイン抵抗、と呼びます。

前回の移送形発振回路の計算が上手くいかなかったので、どこかに解説をupしてくれませんか？

個別にご相談ください。

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