¿Qué significa realmente el voltaje del canal en un MOSFET y cómo lleva a la división del nivel Fermi que se muestra?

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Muchos libros ( Chenming-Hu Ch. 6 Página 15, Neamen Página 413) utilice el término 'voltaje de canal' \ $ V (y) \ $ para significa 'el potencial en el canal invertido en un punto \ $ y \ $ distancia de la fuente a lo largo de la longitud del canal'.

Primera parte: ¿Qué quieren decir con 'potencial en el canal'? ¿Es el mismo que el potencial en un punto dentro de una resistencia (porque el canal en un MOSFET es similar a una resistencia)?

Si es así, ¿es este potencial constante a lo largo de la dirección perpendicular al flujo de corriente, como en la resistencia?

Si es constante, entonces ¿cómo es 'potencial en el canal' diferente al potencial de la superficie (es decir, el potencial en la interfaz de óxido de semiconductor \ $ \ psi_ {s} (x) \ $, también una función de \ $ x \ $?

Segunda parte: Cuando se aplica una tensión de drenaje \ $ V_ {ds} \ $ (la fuente y el cuerpo están conectados a tierra y se ha formado un canal), se espera que el diagrama de banda del MOSFET a lo largo del canal muestre la división del nivel de Fermi porque el sistema está fuera de equilibrio.

  

Imagen relevante:

Lo que no entiendo es el diagrama de banda en la dirección \ $ x \ $ en un punto \ $ y \ $ distancia de la fuente y en el canal ...

  

El eje x se ejecuta de izquierda a derecha en la imagen de arriba.

La imagen muestra que los niveles de Fermi se dividen dentro del cuerpo del semiconductor y la cantidad de la división es \ $ eV_ {ds} \ $ en el drenaje, y por extensión, \ $ eV (y) \ $ dentro del canal. ¿Por qué pasó esto? ¿Hay alguna conexión entre la interpretación de 'potencial en el canal' de \ $ V (y) \ $ y esta división?

Leyenda para los diagramas de banda:

  • Líneas de puntos negras: nivel intrínseco
  • Línea de puntos roja: nivel cuasi fermi para agujeros
  • Línea continua roja: nivel cuasi fermi para electrones
  • Líneas continuas negras - Parte inferior de la conducción y parte superior de las bandas de valencia
pregunta transistor

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