Steuerbare Gleichrichtung in Halbleiter-Nanostrukturen - Universität ...

5. Experimentelle Ergebnisse und Diskussion
Drain (y=0)
Gate
Source (y=L)
y 1 (Abschnürpunkt)
Abbildung 5.7.: „Wasserfall-Modell“: Potentiallandschaft im Kanalbereich eines JFETs für
Gate
eine angelegte Spannung VK ≥ VKSat (vergleiche Abb. 5.6b+c). Eine weitere
Erhöhung der Spannungsdifferenz zwischen Source und Drain bewirkt
keine große Änderung im nicht eingeschnürten Bereich des Kanals, sondern
verschiebt lediglich den Abschnürpunkt und verlängert das Gefälle beim
Drain-Anschluss (Abbildung nach [7]).
Kanal fließende Strom IK steigt mit steigender Spannung VK an. Für VK = VKSat (Abb.
5.6b) ist gerade die Abschnür-Spannung (Pinch-Off) erreicht, d. h. im Kanal sind die Ver-
armungszonen erstmals soweit angewachsen, dass sie sich an einem Punkt berühren und
kein unverarmter Durchgang mehr existiert. Ab diesem Punkt steigt der Strom IK nicht
mehr weiter an, sondern bleibt mit weiterer Erhöhung der Spannung VK konstant (Abb.
5.6c). Die Sättigung ist erreicht und es verschiebt sich lediglich der Abschnürpunkt im
Kanal. Zur Erklärung des konstanten Stroms IK für die Spannungen VK ≥ VKSat
dient die
Abbildung 5.7. Sie zeigt die Potentiallandschaft im Kanalbereich eines JFETs unter Ab-
schnürung gezeigt. Eine weitere Erhöhung der Spannung über VK = VKSat hinaus bewirkt
keine Änderung in dem Potential des nicht verarmten Bereichs bis zum Abschnürpunkt,
sondern verschiebt lediglich den Abschnürpunkt im Kanal und verlängert das Gefälle beim
Drain-Anschluss. Der Strom der durch den wandernden Abschnürpunkt hindurch fließt
bleibt konstant.
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