MOSFET 기본 특성 [A+/PSpice/배경이론포함(교재카피)/예비레포트] 전자회로실험,이강윤

소개

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1. 만점 받은 보고서 입니다.
2. (중요)고찰 사항이 포함되어있습니다.
3. 결론 및 고찰이 자세히 서술되어있습니다.
4. 오차분석이 이루어져 있습니다.
5. PSpice 시뮬레이션이 포함되어 있습니다.

목차

1. 실험 개요

2. 실험 기자재 및 부품

3. 배경 이론

4. 실험 회로 및 실험 절차
1) 실험 절차

5. PSpice 시뮬레이션

6. 결론 및 고찰

본문내용

1. 실험 개요
MOSFET은 전계 효과(field effect)를 이용하여 전류가 흐르는 소자이며, 전하를 공급하는 소오스 단자, 전하를 받아들이는 드레인 단자, 전류의 양을 조절하는 게이트 단자, 기판의 역할을 하는 바디 단자로 구성되어 있다. 게이트 전압을 바꾸면 드레인에서 소오스로 흐르는 전류가 바뀌면서 증폭기로 동작할 수 있다. 이번 실험에서는 MOSFET의 기본적인 동작 원리에 대해 공부하고, 전류-전압 특성 및 동작 영역을 실험으로 확인하고자 한다.

2. 실험 기자재 및 부품
▸ DC 파워 서플라이
▸ 디지털 멀티미터
▸ 오실로스코프
▸ 함수 발생기
▸ 2n7000(NMOS) (1개)
▸ 저항
▸ 커패시터
▸ FQP17P10(PMOS) (2개) (단, 모의실험은 FDC6322CP 사용)
▸ 브레드보드

3. 배경 이론
MOSFET에서 MOS는 ‘Metal Oxide Semiconductor’의 약자로서 구조를 나타내며, FET는 ‘Field Effect Transistor’의 약자로서 동작 원리를 나타낸다. 아래 그림(a) 과 같이 MOSFET의 바디는 p형 기판, 소오스와 드레인은 n+로 도핑을 한 구조를 ‘NMOS’라고 한다. 마찬가지로 바디는 n형 기판, 소오스와 드레인은 p+로 도핑한 MOSFET 구조를 ‘PMOS’라고 한다.

위 그림 (b)는 NMOS의 단면도이다. 소오스와 드레인은 n형으로 도핑되어 있으므로 전자가 많이 존재한다. 전자가 소오스에서 드레인 영역으로 이동하기 위해서는 전자가 많은 n영역이 필요하다. 이를 위해 게이트에 충분히 큰 양의 전압을 인가하면 p형 기판의 일부가 n형으로 반전되고, 채널 영역이 형성된다. 소오스와 드레인 사이의 길이를 채널길이라고 하며, ‘L’로 표시한다. 소오스와 드레인의 폭을 채널 폭이라고 하며 ‘W’로 표시한다.
채널 영역 위에는 산화막이 만들어지고, 그 위에 게이트가 형성된다. 산화막이 절연체 역할을 하므로, 게이트 전류는 거의 흐르지 않는다.

참고자료

· 이 강 윤. “MOSFET 기본 특성,” in 단계별로 배우는 전자회로 실험 : 기본 소자부터 응용까지, 1^sted. 한빛아카데미, 2014, ch 9, pp. 147-166
· 유 관 호. (2021). Ch.5 MOS Field-Effect Transistors (MOSFETs) [pdf]. Available:
· Adel S. Sedra. “MOSFETs.” in SEDRA/SMITH Microelectronic Circuits, SEVENTH ed. New York :OxFord University Press, 2015, ch 5, pp. 247-291