L’effet de corps modifie le courant de drain dans un MOSFET en modifiant la tension de seuil. Lorsqu’il existe une différence de tension entre le corps (substrat) et la source, la tension de seuil augmente. Cela signifie qu’une tension grille-source (VGS) plus élevée est nécessaire pour activer le MOSFET et permettre au courant de circuler du drain vers la source. À mesure que la tension de seuil augmente en raison de l’effet de corps, le courant de drain diminue car le VGS effectif (VGS – Vth) est réduit. Cet effet peut entraîner des variations dans les performances du MOSFET, en particulier dans les circuits analogiques et les circuits intégrés où un contrôle précis du courant est crucial.
La tension grille-source (VGS) affecte le courant de drain dans un MOSFET en contrôlant la formation du canal conducteur entre la source et le drain. Pour un MOSFET à canal N, lorsque VGS dépasse la tension de seuil (Vth), un canal se forme et permet au courant de circuler. Plus le VGS est élevé au-dessus du seuil, plus le canal est fort et plus le courant de drain est élevé. Dans la région linéaire, le courant de drain augmente linéairement avec VGS, tandis que dans la région de saturation, le courant de drain augmente moins fortement et est principalement déterminé par VGS et les caractéristiques physiques du MOSFET.
Pour augmenter le courant de drain dans un MOSFET, vous pouvez augmenter la tension grille-source (VGS) au-dessus de la tension de seuil, ce qui renforce le canal conducteur et permet à davantage de courant de circuler du drain vers la source. Une autre méthode consiste à réduire la résistance dans les connexions de source ou de drain, ce qui peut améliorer le flux de courant global. De plus, l’utilisation d’un MOSFET avec une tension de seuil inférieure ou une transconductance plus élevée peut également entraîner un courant de drain plus élevé pour un VGS donné.
Le corps des MOSFET est utilisé pour influencer la tension de seuil et contrôler le comportement de l’appareil. Le corps (ou substrat) peut être connecté à la borne source dans des MOSFET discrets, minimisant ainsi l’effet de corps. Dans les circuits intégrés, le corps est souvent connecté à un potentiel commun, tel qu’une masse pour les MOSFET à canal N ou une tension d’alimentation positive pour les MOSFET à canal P. Le corps peut affecter les caractéristiques du dispositif, telles que la tension de seuil et les courants de fuite, et constitue un facteur important dans la conception et l’optimisation des circuits basés sur MOSFET.
L’effet de la température sur le courant de drain du MOSFET est significatif. À mesure que la température augmente, la mobilité des porteurs de charge (électrons dans les MOSFET à canal N et trous dans les MOSFET à canal P) diminue, ce qui réduit le courant de drain. De plus, la tension de seuil d’un MOSFET diminue généralement avec l’augmentation de la température, ce qui peut légèrement compenser la réduction de la mobilité en facilitant la formation du canal conducteur. Cependant, l’effet net est généralement une diminution du courant de drain à des températures plus élevées en raison d’une mobilité réduite des porteurs. Les variations de température peuvent également affecter d’autres paramètres, tels que les courants de fuite et les vitesses de commutation, impactant ainsi les performances globales du MOSFET.