Substratsteuereffekt, Darstellung im Bänderdiagramm
Das folgende Applet veranschaulicht den Substratsteuereffekt mit Hilfe des Bänderdiagramms (vgl.: "3D-Darstellung des Bänderdiagramms eines MOSFET").
Man sieht:
- Bei USB=0 fließt ein Strom zwischen Source (S) und Drain (D), da durch die angelegte Gate-Spannung die Potenzialbarriere zwischen Source und Bulk überwunden werden kann und somit Elektronen zur Drain-Elektrode gelangen können.
- Legt man eine gegenüber der Source-Elektrode negative Spannung an das Bulk, d.h. USB>0, so verschieben sich die Bandkanten Wc und Wv im Bereich des Bulks nach oben (vgl.: 3D-Darstellung des Bänderdiagramms eines MOSFET). Damit erhöht sich die von den Elektronen zu überwindende Barriere, was sich in einer höheren Einsatzspannung Uth ausdrückt. Für USB=3V ist diese Barriere so groß, dass sie nicht mehr von den Elektronen überwunden werden kann. Die Einsatzspannung ist in diesem Fall größer als die Spannung UGS und der Transistor sperrt.