圖1 n溝道增強型mosfet的結(jié)構(gòu)示意圖和符號
mos場效應(yīng)三極管分為：增強型（又有n溝道、p溝道之分）及耗盡型（分有n溝道、p溝道）。n溝道增強型mosfet的結(jié)構(gòu)示意圖和符號見圖1。其中：電極 d（drain） 稱為漏極，相當(dāng)雙極型三極管的集電極；
電極 g（gate） 稱為柵極，相當(dāng)于的基極；
電極 s（source）稱為源極，相當(dāng)于發(fā)射極。
1．n溝道增強型mosfet
（1）結(jié)構(gòu)
根據(jù)圖1，n溝道增強型mosfet基本上是一種左右對稱的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它是在p型半導(dǎo)體上生成一層sio2 薄膜絕緣層，然后用光刻工藝擴(kuò)散兩個高摻雜的n型區(qū)，從n型區(qū)引出電極，一個是漏極d，一個是源極s。在源極和漏極之間的絕緣層上鍍一層金屬鋁作為柵極g。p型半導(dǎo)體稱為襯底，用符號b表示（2）工作原理
① 柵源電壓vgs的控制作用
當(dāng)vgs＝0 v時，漏源之間相當(dāng)兩個背靠背的二極管，在d、s之間加上電壓不會在d、s間形成電流。
當(dāng)柵極加有電壓時，若0＜vgs＜vgs(th)時，通過柵極和襯底間的電容作用，將靠近柵極下方的p型半導(dǎo)體中的空穴向下方排斥，出現(xiàn)了一薄層負(fù)離子的耗盡層。耗盡層中的少子將向表層運動，但數(shù)量有限，不足以形成溝道，將漏極和源極溝通，所以仍然不足以形成漏極電流id。
進(jìn)一步增加vgs，當(dāng)vgs＞vgs(th)時（ vgs(th) 稱為開啟電壓），由于此時的柵極電壓已經(jīng)比較強，在靠近柵極下方的p型半導(dǎo)體表層中聚集較多的電子，可以形成溝道，將漏極和源極溝通。如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流id。在柵極下方形成的導(dǎo)電溝道中的電子，因與p型半導(dǎo)體的載流子空穴極性相反,故稱為反型層。隨著vgs的繼續(xù)增加,id將不斷增加。在vgs＝0v時id＝0，只有當(dāng)vgs＞vgs(th)后才會出現(xiàn)漏極電流，這種mos管稱為增強型mos管。vgs對漏極電流的控制關(guān)系可用id＝f(vgs)|vds＝const這一曲線描述，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線，見圖2。
轉(zhuǎn)移特性曲線的斜率gm的大小反映了柵源電壓對漏極電流的控制作用。 gm 的量綱為ma/v，所以gm也稱為跨導(dǎo)。
圖2 轉(zhuǎn)移特性曲線
跨導(dǎo)的定義式如下：
gm＝△id/△vgs|vds=const (單位ms) （1）
②漏源電壓vds對漏極電流id的控制作用
當(dāng)vgs＞vgs(th)，且固定為某一值時，來分析漏源電壓vds對漏極電流id的影響。vds的不同變化對溝道的影響如圖33所示。根據(jù)此圖可以有如下關(guān)系
vds＝vdg＋vgs＝ －vgd＋vgs
vgd＝vgs－vds
當(dāng)vds為0或較小時，相當(dāng)vgd＞vgs(th)，溝道分布如圖3 (a)，此時vds 基本均勻降落在溝道中，溝道呈斜線分布。在緊靠漏極處，溝道達(dá)到開啟的程度以上，漏源之間有電流通過。
當(dāng)vds增加到使vgd＝vgs(th)時，溝道如圖3(b)所示。這相當(dāng)于vds增加使漏極處溝道縮減到剛剛開啟的情況，稱為預(yù)夾斷，此時的漏極電流id基本飽和。當(dāng)vds增加到vgd＜vgs(th)時，溝道如圖3 (c)所示。此時預(yù)夾斷區(qū)域加長，伸向s極。 vds增加的部分基本降落在隨之加長的夾斷溝道上， id基本趨于不變。
圖3 漏源電壓vds對溝道的影響
當(dāng)vgs＞vgs(th),且固定為某一值時,vds對id的影響, 即id＝f(vds)|vgs＝const這一關(guān)系曲線如圖4所示。這一曲線稱為漏極輸出特性曲線。
(a) 輸出特性曲線 (b)轉(zhuǎn)移特性曲線
圖4 漏極輸出特性曲線和轉(zhuǎn)移特性曲線
2．n溝道耗盡型mosfet
n溝道耗盡型mosfet的結(jié)構(gòu)和符號如圖5（a）所示，它是在柵極下方的sio2絕緣層中摻入了大量的金屬正離子。所以當(dāng)vgs＝0時，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出反型層，形成了溝道。于是，只要有漏源電壓，就有漏極電流存在。當(dāng)vgs＞0時，將使id進(jìn)一步增加。vgs＜0時，隨著vgs的減小漏極電流逐漸減小，直至id＝0。對應(yīng)id＝0的vgs稱為夾斷電壓，用符號vgs(off)表示，有時也用vp表示。n溝道耗盡型mosfet的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖5（b）所示。
(a) 結(jié)構(gòu)示意圖 (b) 符號(c)轉(zhuǎn)移特性曲線
圖5 n溝道耗盡型mosfet的結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)移特性曲線
3．p溝道耗盡型mosfet
p溝道m(xù)osfet的工作原理與n溝道m(xù)osfet完全相同，只不過導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。這如同雙極型三極管有npn型和pnp型一樣。