浅析增强型与耗尽型MOS场效应管

耗尽型场效应晶体管(D-FET)就是在0栅偏压时存在沟道、能够导电的FET；增强型场效应晶体管(E-FET)就是在0栅偏压时不存在沟道、不能够导电的FET。这两种类型的FET各有其特点和

用途。一般，增强型FET在高速、低功耗电路中很有使用价值；并且这种器件在工作时，它的栅偏电压的极性与漏极电压的相同，则在电路设计中较为方便。

所谓增强型是指：当VGS=0时管子是呈截止状态，加上正确的VGS后，多数载流子被吸引到栅极，从而“增强”了该区域的载流子，形成导电沟道。N沟道增强型MOSFET基本上是一种左右

对称的拓扑结构，它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺扩散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘

层上镀一层金属铝作为栅极G。当VGS＝0 V时，漏源之间相当两个背靠背的二极管，在D、S之间加上电压不会在D、S间形

成电流。

当栅极加有电压时，若0＜VGS＜VGS(th)时，通过栅极和衬底间形成的电容电场作用，将靠近栅极下方的P型半导体中的多子空穴向下方排斥，出现了一薄层负离子的耗尽层；同时将

吸引其中的少子向表层运动，但数量有限，不足以形成导电沟道，将漏极和源极沟通，所以仍然不足以形成漏极电流ID。进一步增加VGS，当VGS＞VGS(th)时（ VGS(th)称为开启电

压），由于此时的栅极电压已经比较强，在靠近栅极下方的P型半导体表层中聚集较多的电子，可以形成沟道，将漏极和源极沟通。如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流

ID。在栅极下方形成的导电沟道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反,故称为反型层。随着VGS的继续增加,ID将不断增加。在VGS＝0V时ID＝0，只有当VGS＞VGS(th)后才

会出现漏极电流，所以,这种MOS管称为增强型MOS管.

VGS对漏极电流的控制关系可用iD＝f(VGS(th))|VDS=const这一曲线描述，称为转移特性曲线，转移特性曲线的斜率gm的大小反映了栅源电压对漏极电流的控制作用。gm的量纲为

mA/V，所以gm也称为跨导。