淺析增強型與耗盡型MOS場效應管

耗盡型場效應晶體管(D-FET)就是在0柵偏壓時存在溝道、能夠導電的FET；增強型場效應晶體管(E-FET)就是在0柵偏壓時不存在溝道、不能夠導電的FET。這兩種類型的FET各有其特點和

用途。一般，增強型FET在高速、低功耗電路中很有使用價值；并且這種器件在工作時，它的柵偏電壓的極性與漏極電壓的相同，則在電路設計中較為方便。

所謂增強型是指：當VGS=0時管子是呈截止狀態，加上正確的VGS后，多數載流子被吸引到柵極，從而“增強”了該區域的載流子，形成導電溝道。N溝道增強型MOSFET基本上是一種左右

對稱的拓撲結構，它是在P型半導體上生成一層SiO2 薄膜絕緣層，然后用光刻工藝擴散兩個高摻雜的N型區，從N型區引出電極，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。當VGS＝0 V時，漏源之間相當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。

當柵極加有電壓時，若0＜VGS＜VGS(th)時，通過柵極和襯底間形成的電容電場作用，將靠近柵極下方的P型半導體中的多子空穴向下方排斥，出現了一薄層負離子的耗盡層；同時將

吸引其中的少子向表層運動，但數量有限，不足以形成導電溝道，將漏極和源極溝通，所以仍然不足以形成漏極電流ID。進一步增加VGS，當VGS＞VGS(th)時（ VGS(th)稱為開啟電

壓），由于此時的柵極電壓已經比較強，在靠近柵極下方的P型半導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電溝道中的電子，因與P型半導體的載流子空穴極性相反,故稱為反型層。隨著VGS的繼續增加,ID將不斷增加。在VGS＝0V時ID＝0，只有當VGS＞VGS(th)后才

會出現漏極電流，所以,這種MOS管稱為增強型MOS管.

VGS對漏極電流的控制關系可用iD＝f(VGS(th))|VDS=const這一曲線描述，稱為轉移特性曲線，轉移特性曲線的斜率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。