MOSFET의 동작 영역(차단/선형/포화)을 구분하는 조건과 각 영역의 드레인 전류 식을 설명해주세요.

식을 먼저 적기보다, 무엇이 영역을 가르는지부터 말씀드리고 싶습니다. 모스펫은 게이트에 거는 전압이 켜는 문턱을 넘느냐로 일단 켜질지 꺼질지가 갈립니다. 문턱을 못 넘으면 길이 안 열려 전류가 거의 안 흐르는 차단 영역입니다. 문턱을 넘어 켜진 뒤에는, 드레인 쪽에 거는 전압이 작은지 큰지로 다시 갈립니다. 드레인 전압이 작을 때는 길이 양 끝에서 고르게 열려, 그 전압에 비례해 전류가 늘어나는 선형 영역입니다. 거의 저항처럼 동작합니다. 드레인 전압이 더 커지면 길의 한쪽 끝이 좁아져 막히듯 되어, 그 뒤로는 드레인 전압을 더 올려도 전류가 거의 안 늘고 일정해지는 포화 영역입니다. 식이 영역마다 다른 건 이 물리적 상태가 다르기 때문입니다. 식을 외우기보다, 문턱 전압과 드레인 전압 관계가 영역을 가른다는 인과가 핵심입니다. 다만 실제 소자엔 이상적 식이 안 맞는 보정 항이 있어 단순화된 설명이라는 한계는 둡니다. 핵심은, 식 암기가 아니라 두 전압 관계로 영역을 가른다는 인과를 짚는다는 점입니다.