Es wurde bei eine statische Kennlinie für Drainspannungen
bis
simuliert. Diese ist in Abb. 5.27 dargestellt. Es zeigt
sich eine sehr flache Kennlinie.
Abbildung 5.27: Ausgangskennlinie eines DMOS-Transistors im Inversbetrieb bei .
Abb. 5.28 zeigt die Potentialverteilung bei . Man
erkennt, daß der Spannungsabfall hauptsächlich im
-body auftritt.
Die Kollektor-Basis-Spannung ist deutlich positiv, da die hoch dotierte
-Implantation zur besseren Kontaktierung des
-bodies offenbar
den Großteil des Widerstands im Inversbetrieb darstellt. Dieser Widerstand
erklärt auch die sehr flache Kennlinie.
Abbildung 5.28: Potentialverteilung des DMOS-Transistors bei und
.
Dieses Gebiet ist jedoch viel höher dotiert als die Driftzone. Die
Abbildungen 5.29 und 5.30 zeigen allerdings klar, warum das
Driftgebiet im Inversbetrieb keinen wesentlichen Widerstand darstellt. Es
sind in diesen beiden Abbildungen die Elektronen- und Löcherkonzentration
bei einer Drainspannung von dargestellt. Das Driftgebiet ist mit
Elektronen und Löchern in einer Konzentration von
überflutet, die sich in ambipolarer Diffusion durch dieses Gebiet bewegen
[63]. Die Elektronen- und Löcherkonzentration ist zwar im
-Gebiet weitaus höher, allerdings zeigen Abb. 5.31 und
Abb. 5.32,
daß dort sowohl Elektronen- als auch Löcherbeweglichkeit extrem niedrig
sind. Dies ist durch die hohe Dotierungskonzentration bedingt. Zusammen mit
dem geringen Stromflußquerschnitt ergibt sich der hohe Widerstand dieser
Region.
Abbildung 5.29: Elektronenkonzentration im DMOS-Transistor bei und
.
Abbildung 5.30: Loecherkonzentration im DMOS-Transistor bei und
.
Abbildung 5.31: Elektronenbeweglichkeit im DMOS-Transistor bei und
.
Abbildung 5.32: Loecherbeweglichkeit im DMOS-Transistor bei und
.
Aus Abb. 5.33 und Abb. 5.34, wo Elektronen- und
Löcherstromdichte im DMOS-Transistor für Inversbetrieb dargestellt sind,
erkennt man, daß die Bipolarstruktur eingeschaltet ist. Es fließt
Elektronenstrom vom Sourcegebiet in den -body, die Dichte des
lateral im
-body fließenden Löcherstroms nimmt stark ab, was auf
erhebliche Rekombination hindeutet und u.a. für die sehr schlechte
Stromverstärkung
der Bipolarstruktur verantwortlich ist. Durch Abschätzung aus den
Abbildungen 5.33 und 5.34 ersieht man, daß der Sourcestrom
über den
-body deutlich größer ist als jener über das
Sourcegebiet.
Abbildung 5.33: Elektronenstromdichte im DMOS-Transistor bei und
.
Abbildung 5.34: Loecherstromdichte im DMOS-Transistor bei und
.