《電工電子技術(shù)》課件-第六章 半導(dǎo)體

01半導(dǎo)體的獨特性能本征半導(dǎo)體與雜質(zhì)半導(dǎo)體021.半導(dǎo)體的基本知識多參數(shù)組合的正弦交流電路物質(zhì)按導(dǎo)電能力的不同可分為導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體3類。日常生活中接觸到的金、銀、銅、鋁等金屬都是良好的導(dǎo)體，；而像塑料、云母、陶瓷等幾乎不導(dǎo)電的物質(zhì)稱為絕緣體，；導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物質(zhì)稱為半導(dǎo)體。自然界中屬于半導(dǎo)體的物質(zhì)有很多種類，目前用來制造半導(dǎo)體器件的材料大多是提純后的單晶型半導(dǎo)體，主要有硅(Si)、鍺(Ge)等。01半導(dǎo)體的獨特性能（1）通過摻入雜質(zhì)可明顯地改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率。例如，室溫30°C時，在純凈鍺中摻入一億分之一的雜質(zhì)（稱摻雜），其電導(dǎo)率會增加幾百倍。（2）溫度可明顯地改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率。利用這種熱敏效應(yīng)可制成熱敏器件，但另一方面，熱敏效應(yīng)使半導(dǎo)體的熱穩(wěn)定性下降。因此，在半導(dǎo)體構(gòu)成的電路中常采用溫度補償及穩(wěn)定參數(shù)等措施。（3）光照不僅可改變半導(dǎo)體的電導(dǎo)率，還可以產(chǎn)生電動勢，這就是半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。利用光電效應(yīng)可制成光敏電阻、光電晶體管、光電耦合器和光電池等。光電池已在空間技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，為人類利用太陽能提供了廣闊的前景。由此可以看出：半導(dǎo)體不僅僅是電導(dǎo)率與導(dǎo)體有所不同，而且具備上述特有的性能，正是利用這些特性，使今天的半導(dǎo)體器件取得了舉世矚目的發(fā)展。半導(dǎo)體之所以得到廣泛的應(yīng)用，是因為它具有以下特性。多參數(shù)組合的正弦交流電路02本征半導(dǎo)體與雜質(zhì)半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體與雜質(zhì)半導(dǎo)體天然的硅和鍺提純后形成單晶體，稱為本征半導(dǎo)體

這是硅和鍺構(gòu)成的共價鍵結(jié)構(gòu)示意圖晶體結(jié)構(gòu)中的共價鍵具有很強的結(jié)合力，在熱力學(xué)零度和沒有外界能量激發(fā)時，價電子沒有能力掙脫共價鍵束縛，這時晶體中幾乎沒有自由電子，因此不能導(dǎo)電一般情況下，本征半導(dǎo)體中的載流子濃度很小，其導(dǎo)電能力較弱，且受溫度影響很大，不穩(wěn)定，因此其用途還是很有限的。硅和鍺的簡化原子模型。本征半導(dǎo)體與雜質(zhì)半導(dǎo)體當(dāng)半導(dǎo)體的溫度升高或受到光照等外界因素的影響時，某些共價鍵中的價電子因熱激發(fā)而獲得足夠的能量，因而能脫離共價鍵的束縛成為自由電子，同時在原來的共價鍵中留下一個空位，稱為“空穴”。共價鍵中失去電子出現(xiàn)空穴時，相鄰原子的價電子比較容易離開它所在的共價鍵填補到這個空穴中來，使該價電子原來所在的共價鍵中又出現(xiàn)一個空穴，這個空穴又可被相鄰原子的價電子填補，再出現(xiàn)空穴，如右圖所示。

顯然在外電場的作用下，半導(dǎo)體中將出現(xiàn)兩部分電流：一是自由電子作定向運動形成的電子電流，一是仍被原子核束縛的價電子（不是自由電子）遞補空穴形成的空穴電流。在半導(dǎo)體中同時存在自由電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電，這種導(dǎo)電機(jī)理和金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理具有本質(zhì)上的區(qū)別。本征半導(dǎo)體中產(chǎn)生電子—空穴對的現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。空穴自由電子多參數(shù)組合的正弦交流電路半導(dǎo)體的獨特性能本征半導(dǎo)體與雜質(zhì)半導(dǎo)體小

結(jié)01雜質(zhì)半導(dǎo)體PN結(jié)示意圖02

2.PN結(jié)雜質(zhì)半導(dǎo)體相對金屬導(dǎo)體而言，本征半導(dǎo)體中載流子數(shù)目極少，因此導(dǎo)電能力仍然很低。在如果在其中摻入微量的雜質(zhì)，將使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化，我們把這些摻入雜質(zhì)的半導(dǎo)體稱為雜質(zhì)半導(dǎo)體。雜質(zhì)半導(dǎo)體可以分為N型和P型兩大類。01雜質(zhì)半導(dǎo)體N型半導(dǎo)體在純凈的硅（或鍺）中摻入微量的磷或砷等五價元素，雜質(zhì)原子就替代了共價鍵中某些硅原子的位置，雜質(zhì)原子的四個價電子與周圍的硅原子結(jié)成共價鍵，剩下的一個價電子處在共價鍵之外，很容易掙脫雜質(zhì)原子的束縛被激發(fā)成自由電子。同時雜質(zhì)原子由于失去一個電子而變成帶正電荷的離子，這個正離子固定在晶體結(jié)構(gòu)中，不能移動，所以它不參與導(dǎo)電。

雜質(zhì)離子產(chǎn)生的自由電子不是共價鍵中的價電子，因此與本征激發(fā)不同，它不會產(chǎn)生空穴。由于多余的電子是雜質(zhì)原子提供的，故將雜質(zhì)原子稱為施主原子。摻入五價元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體，其自由電子的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空穴的濃度，因此稱為電子型半導(dǎo)體，也叫做N型半導(dǎo)體。在N型半導(dǎo)體中，自由電子為多數(shù)載流子（簡稱多子），空穴為少數(shù)載流子（簡稱少子）；不能移動的離子帶正電。雜質(zhì)半導(dǎo)體P型半導(dǎo)體在硅（或鍺）晶體中摻入微量的三價元素雜質(zhì)硼（或其他），硼原子在取代原晶體結(jié)構(gòu)中的原子并構(gòu)成共價鍵時，將因缺少一個價電子而形成一個空穴。當(dāng)相鄰共價鍵上的電子受到熱振動或在其他激發(fā)條件下獲得能量時，就有可能填補這個空穴，使硼原子得電子而成為不能移動的負(fù)離子；而原來的硅原子共價鍵則因缺少一個電子，出現(xiàn)一個空穴。于是半導(dǎo)體中的空穴數(shù)目大量增加?？昭ǔ蔀槎鄶?shù)載流子，而自由電子則成為少數(shù)載流子。摻入三價元素的雜質(zhì)半導(dǎo)體，其空穴的濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于自由電子的濃度，因此稱為空穴型半導(dǎo)體，也叫做P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中，由于雜質(zhì)原子可以接收一個價電子而成為不能移動的負(fù)離子，故稱為受主原子。不論是N型半導(dǎo)體還是P型半導(dǎo)體，雖然都有一種載流子占多數(shù)，但晶體中帶電粒子的正、負(fù)電荷數(shù)相等，仍然呈電中性而不帶電。雜質(zhì)半導(dǎo)體02PN結(jié)示意圖PN結(jié)

P型和N型半導(dǎo)體并不能直接用來制造半導(dǎo)體器件。通常是在N型或P型半導(dǎo)體的局部再摻入濃度較大的三價或五價雜質(zhì)，使其變?yōu)镻型或N型半導(dǎo)體，在P型和N型半導(dǎo)體的交界面就會形成PN結(jié)。正負(fù)空間電荷在交界面兩側(cè)形成一個由N區(qū)指向P區(qū)的電場，稱為內(nèi)電場，它對多數(shù)載流子的擴(kuò)散運動起阻擋作用，所以空間電荷區(qū)又稱為阻擋層。同時，內(nèi)電場對少數(shù)載流子起推動作用，把少數(shù)載流子在內(nèi)電場作用下有規(guī)則的運動稱為漂移運動。PN結(jié)PN結(jié)是構(gòu)成各種半導(dǎo)體器件的基礎(chǔ)。左圖所示的是一塊晶片，兩邊分別形成P型和N型半導(dǎo)體。為便于理解，圖中P區(qū)僅畫出空穴（多數(shù)載流子）和得到一個電子的三價雜質(zhì)負(fù)離子，N區(qū)僅畫出自由電子（多數(shù)載流子）和失去一個電子的五價雜質(zhì)正離子。根據(jù)擴(kuò)散原理，空穴要從濃度高的P區(qū)向N區(qū)擴(kuò)散，自由電子要從濃度高的N區(qū)向P區(qū)擴(kuò)散，并在交界面發(fā)生復(fù)合(耗盡），形成載流子極少的正負(fù)空間電荷區(qū)如圖中間區(qū)域，這就是PN結(jié)，又叫耗盡層。

PN結(jié)少子漂移

擴(kuò)散與漂移達(dá)到動態(tài)平衡形成一定寬度的PN結(jié)多子擴(kuò)散

形成空間電荷區(qū)產(chǎn)生內(nèi)電場

促使阻止多參數(shù)組合的正弦交流電路雜質(zhì)半導(dǎo)體PN結(jié)示意圖小

結(jié)01二極管的結(jié)構(gòu)和類型二極管的伏安特性023.半導(dǎo)體二極管01二極管的結(jié)構(gòu)和類型一個PN結(jié)加上相應(yīng)的電極引線并用管殼封裝起來，就構(gòu)成了半導(dǎo)體二極管，簡稱二極管，接在P型半導(dǎo)體一側(cè)的引出線稱為陽極；接在N型半導(dǎo)體一側(cè)的引出線稱為陰極。半導(dǎo)體二極管按其結(jié)構(gòu)不同可分為點接觸型和面接觸型兩類。點接觸型二極管PN結(jié)面積很小，因而結(jié)電容小，適用于高頻幾百兆赫茲下工作，但不能通過很大的電流。主要應(yīng)用于小電流的整流和高頻時的檢波、混頻及脈沖數(shù)字電路中的開關(guān)元件等。面接觸型二極管PN結(jié)面積大，因而能通過較大的電流，但其結(jié)電容也小，只適用于較低頻率下的整流電路中。二極管的結(jié)構(gòu)和類型參看二極管的實物圖02二極管的伏安特性（1）正向特性二極管外加正向電壓較小時，外電場不足以克服內(nèi)電場對多子擴(kuò)散的阻力，PN結(jié)仍處于截止?fàn)顟B(tài)。正向電壓大于死區(qū)電壓后，正向電流隨著正向電壓增大迅速上升。通常死區(qū)電壓硅管約為0.5V，鍺管約為0.2V。

導(dǎo)通后二極管的正向壓降變化不大，硅管約為0.6～0.8V，鍺管約為0.2～0.3V。溫度上升，死區(qū)電壓和正向壓降均相應(yīng)降低。（2）反向特性外加反向電壓時，PN結(jié)處于截止?fàn)顟B(tài)，反向電流很小；反向電壓大于擊穿電壓時，反向電流急劇增加。二極管的結(jié)構(gòu)和類型二極管的電路圖符號如圖所示：顯然二極管的伏安特性不是直線，因此屬于非線性電阻元件。熱擊穿問題普通二極管被擊穿后，由于反向電流很大，一般都會造成“熱擊穿”，熱擊穿不同于齊納擊穿和雪崩擊穿，這兩種擊穿不會從根本上損壞二極管，而熱擊穿將使二極管永久性損壞。二極管的主要參數(shù)及舉例二極管的主要參數(shù)1）最大整流電流IDM：指管子長期運行時，允許通過的最大正向平均電流。2）最高反向工作電壓URM：二極管運行時允許承受的最高反向電壓。3）反向電流IR：指管子未擊穿時的反向電流，其值越小，則管子的單向?qū)щ娦栽胶?。二極管的應(yīng)用舉例二極管應(yīng)用范圍很廣，主要是利用它的單向?qū)щ娦?，常用于整流、檢波、限幅、元件保護(hù)以及在數(shù)字電路中用作開關(guān)元件等。DTru1RLu2＋UL－

二極管半波整流電路＋u－uDAU＋F二極管鉗位電路RuOuiD1D2二極管限幅電路多參數(shù)組合的正弦交流電路二極管的結(jié)構(gòu)和類型二極管的伏安特性小

結(jié)01穩(wěn)壓管發(fā)光、光電二極管024.特殊二極管01穩(wěn)壓管當(dāng)反向電壓加到某一數(shù)值時，反向電流劇增，管子進(jìn)入反向擊穿區(qū)。圖中UZ穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓值。由圖可見，穩(wěn)壓管特性和普通二極管類似，但其反向擊穿是可逆的，不會發(fā)生“熱擊穿”，而且其反向擊穿后的特性曲線比較陡直，即反向電壓基本不隨反向電流變化而變化，這就是穩(wěn)壓二極管的穩(wěn)壓特性。穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓作用：電流增量ΔI很大，只會引起很小的電壓變化ΔU。曲線愈陡，動態(tài)電阻rz=ΔU/ΔI愈小，穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能愈好。一般地說，

UZ為8V左右的穩(wěn)壓管的動態(tài)電阻較小，低于這個電壓時，rz隨齊納電壓的下降迅速增加，使低壓穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓性能變差。穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ，低的為3V，高的可達(dá)300V，穩(wěn)壓二極管在工作時的正向壓降約為0.6V。穩(wěn)壓二極管是一種特殊的面接觸型二極管，其實物圖、圖符號及伏安特性如圖所示：穩(wěn)壓管穩(wěn)壓管實物圖穩(wěn)壓管圖符號I/mA40302010-5-10-15-20（μA）正向00.40.8－12－8－4反向ΔUZΔIZU/V穩(wěn)壓管的主要參數(shù)穩(wěn)定電壓UZ：反向擊穿后穩(wěn)定工作的電壓。穩(wěn)定電流IZ：工作電壓等于穩(wěn)定電壓時的電流。動態(tài)電阻rz：穩(wěn)定工作范圍內(nèi)，管子兩端電壓的變化量與相應(yīng)電流的變化量之比。即：rz=ΔUZ/ΔIZ耗散功率PZM和最大穩(wěn)定電流IZM。額定耗散功率PZM是在穩(wěn)壓管允許結(jié)溫下的最大功率損耗。IZM是指穩(wěn)壓管允許通過的最大電流。二者關(guān)系可寫為：

PZM=UZIZM02發(fā)光、光電二極管發(fā)光、光電二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管是一種能把電能直接轉(zhuǎn)換成光能的固體發(fā)光元件。發(fā)光二極管和普通二極管一樣，管芯由PN結(jié)構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦浴Ｗ髨D所示為發(fā)光二極管的實物圖和圖符號。發(fā)光二極管是一種功率控制器件，常用來作為數(shù)字電路的數(shù)碼及圖形顯示的七段式或陣列式器件；單個發(fā)光二極管常作為電子設(shè)備通斷指示燈或快速光源以及光電耦合器中的發(fā)光元件等。光電二極管單個發(fā)光二極管實物光電二極管也和普通二極管一樣，管芯由PN結(jié)構(gòu)成，具有單向?qū)щ娦?。光電二極管的管殼上有一個能射入光線的“窗口”，這個窗口用有機(jī)玻璃透鏡進(jìn)行封閉，入射光通過透鏡正好射在管芯上。利用穩(wěn)壓管的正向壓降是不能進(jìn)行穩(wěn)壓的。因為穩(wěn)壓管的正向特性與普通二極管相同，正向電阻非常小，工作在正向?qū)▍^(qū)時，正向電壓一般為0.6V左右，此電壓數(shù)值一般變化不大。發(fā)光二極管圖符號問：利用穩(wěn)壓管的正向壓降，是否也可以穩(wěn)壓？多參數(shù)組合的正弦交流電路穩(wěn)壓管發(fā)光、光電二極管小

結(jié)01雙極型晶體管的基本結(jié)構(gòu)和類型晶體管的電流分配與放大作用025.雙極型三極管03晶體管的特性曲線晶體管的主要參數(shù)0401雙極型晶體管的基本結(jié)構(gòu)和類型雙極型晶體管是由兩個背靠背、互有影響的PN結(jié)構(gòu)成的。在工作過程中兩種載流子都參與導(dǎo)電，所以全名稱為雙極結(jié)型晶體管。雙極結(jié)型晶體管有三個引出電極，人們習(xí)慣上又稱它為晶體三極管或簡稱晶體管。晶體管的種類很多,按照頻率分，有高頻管、低頻管；按照功率分，有小、中、大功率管；按照半導(dǎo)體材料分，有硅管、鍺管等等。但是從它的外形來看，晶體管都有三個電極，常見的晶體管外形如圖所示：從晶體管的外形可看出，其共同特征就是具有三個電極，這就是“三極管”簡稱的來歷。雙極型晶體管的基本結(jié)構(gòu)和類型由兩塊N型半導(dǎo)體中間夾著一塊P型半導(dǎo)體的管子稱為NPN管。還有一種與它成對偶形式的，即兩塊P型半導(dǎo)體中間夾著一塊N型半導(dǎo)體的管子，稱為PNP管。晶體管制造工藝上的特點是：發(fā)射區(qū)是高濃度摻雜區(qū)，基區(qū)很薄且雜質(zhì)濃度底，集電結(jié)面積大。這樣的結(jié)構(gòu)才能保證晶體管具有電流放大作用。雙極型晶體管的基本結(jié)構(gòu)和類型基極發(fā)射極集電極晶體管有兩個結(jié)晶體管有三個區(qū)晶體管有三個電極02晶體管的電流分配與放大作用晶體管的電流分配與放大作用左圖所示為驗證三極管電流放大作用的實驗電路，這種電路接法稱為共射電路。其中，直流電壓源UCC應(yīng)大于UBB，從而使電路滿足放大的外部條件：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電極反向偏置。改變可調(diào)電阻RB，基極電流IB，集電極電流IC和發(fā)射極電流IE都會發(fā)生變化，由測量結(jié)果可得出以下結(jié)論：1.IE

＝IB

＋I(xiàn)C

（符合KCL定律）2.

IC≈βIB，β為管子的流放大系數(shù)，用來表征三極管的電流放大能力：3.△IC≈β△IB結(jié)論：三極管是一種具有電流放大作用的模擬器件。μAmAmAICIBIEUBBUCCRB3DG6NPN型晶體管電流放大的實驗電路RCCEB晶體管電流放大的條件：晶體管內(nèi)部：

a）發(fā)射區(qū)雜質(zhì)濃度>>基區(qū)>>集電區(qū)；

b）基區(qū)很薄。晶體管外部：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。03晶體管的特性曲線晶體管的特性曲線輸入特性曲線（晶體管的輸入特性與二極管類似）UCE≥1V，原因是b、e間加正向電壓。這時集電極的電位比基極高，集電結(jié)為反向偏置，發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的電子絕大部分?jǐn)U散到集電結(jié)，只有一小部分與基區(qū)中的空穴復(fù)合，形成IB。與UCE=0V時相比，在UBE相同的條件下，IB要小的多。從圖中可以看出，導(dǎo)通電壓約為0.5V。嚴(yán)格地說，當(dāng)UCE逐漸增加時，IB逐漸減小，曲線逐漸向右移。這是因為UCE增加時，集電結(jié)的耗盡層變寬，減小了基區(qū)的有效寬度，不利于空穴的復(fù)合，所以IB減小。不過UCE超過1V以后再增加，IC增加很少，因為IB的變化量也很小，通?？梢院雎訳CE變化對IB的影響，認(rèn)為UCE1V時的曲線都重合在一起。死區(qū)電壓晶體管的特性曲線輸出特性曲線（1）放大區(qū)：發(fā)射極正向偏置，集電結(jié)反向偏置（2）截止區(qū)：發(fā)射結(jié)反向偏置，集電結(jié)反向偏置

（3）飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)正向偏置iB>0，uBE>0，uCE≤uBE04晶體管的主要參數(shù)晶體管的主要參數(shù)1、電流放大倍數(shù)β：iC=βiB2、極間反向電流iCBO、iCEO：iCEO=（1+β）iCBO3、極限參數(shù)（1）集電極最大允許電流ICM：下降到額定值的2/3時所允許的最大集電極電流。（2）反向擊穿電壓U（BR）CEO：基極開路時，集電極、發(fā)射極間的最大允許電壓：基極開路時、集電極與發(fā)射極之間的最大允許電壓。為保證晶體管安全工作，一般應(yīng)?。海?）集電極最大允許功耗PCM

：晶體管的參數(shù)不超過允許值時，集電極所消耗的最大功率。多參數(shù)組合的正弦交流電路雙極型晶體管的基本結(jié)構(gòu)和類型晶體管的電流分配與放大作用小

結(jié)晶體管的特性曲線晶體管的主要參數(shù)01MOS管的基本結(jié)構(gòu)MOS管的工作原理及注意事項026.單極型三極管單極型三極管單極型三極管只有一種載流子（多數(shù)載流子）參與導(dǎo)電而命名之。單極型三極管又是利用電場控制半導(dǎo)體中載流子運動的一種有源器件，因此又稱之為場效應(yīng)管。目前場效應(yīng)管應(yīng)用得最多的是以二氧化硅作為絕緣介質(zhì)的金屬—氧化物—半導(dǎo)體絕緣柵型場效應(yīng)管，這種場效應(yīng)管簡稱為CMOS管。與雙極型晶體管相比，單極型三極管除了具有雙極型晶體管體積小、重量輕、壽命長等優(yōu)點外，還具有輸入阻抗高、動態(tài)范圍大、熱穩(wěn)定性能好、抗輻射能力強、制造工藝簡單、便于集成等優(yōu)點。近年來場效應(yīng)管的發(fā)展得非常迅速，很多場合取代了雙極型晶體管，特別時大規(guī)模集成電路，大都由場效應(yīng)管構(gòu)成。01MOS管的基本結(jié)構(gòu)根據(jù)場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，一般可分為兩大類：結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵場效應(yīng)管。MOS管的基本結(jié)構(gòu)結(jié)型場效應(yīng)N溝道管結(jié)構(gòu)圖及電路圖符號結(jié)型場效應(yīng)P溝道管結(jié)構(gòu)圖及電路圖符號絕緣柵型場效應(yīng)管中，目前常用的是以二氧化硅SiO2作為金屬鋁柵極和半導(dǎo)體之間的絕緣層，簡稱MOS管。它有N溝道和P溝道兩類，而每一類又分增強型和耗盡型兩種。所謂增強型就是UGS＝0時，漏源之間沒有導(dǎo)電溝道，即使在漏源之間加上一定范圍內(nèi)的電壓，也沒有漏極電流；反之，在UGS=0時，漏源之間存在有導(dǎo)電溝道的稱為耗盡型。MOS管的基本結(jié)構(gòu)左圖是N溝道增強型MOS管的結(jié)構(gòu)圖：一塊雜質(zhì)濃度較低的P型硅片作為襯底B，在其中擴(kuò)散兩個N+區(qū)作為電極，分別稱為源極S和漏極D。半導(dǎo)體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅（SiO2）絕緣層，在漏源極間的絕緣層上再制造一層金屬鋁，稱為柵極G。這就構(gòu)成了一個N溝道增強型MOS管。顯然它的柵極與其它電極間是絕緣的。02MOS管的工作原理及注意事項怎樣才能產(chǎn)生導(dǎo)電溝道呢？在G、S間加正電壓，即柵極、襯底間加UGS（與源極連在一起），由于二氧化硅絕緣層的存在，故沒有電流。但是金屬柵極被充電而聚集正電荷。

P型襯底中的多子空穴被正電荷構(gòu)成的電場排斥向下運動，在表面留下帶負(fù)電的受主離子，形成耗盡層。隨著G、S間正電壓的增加，耗盡層加寬。當(dāng)UGS增大到一定值時，襯底中的少子電子被正電荷吸引到表面，在耗盡層和絕緣層之間形成了一個N型薄層，這個反型層構(gòu)成了漏源之間的導(dǎo)電溝道，這時的UGS稱為開啟電壓UT。UGS繼續(xù)增加，襯底表面感應(yīng)電子增多，導(dǎo)電溝道加寬，但耗盡層的寬度卻不再變化。即用UGS的大小可以控制導(dǎo)電溝道的寬度。MOS管的工作原理及注意事項MOS管的源極和襯底通常是接在一起的(大多數(shù)管子在出廠前已連接好)，且N溝道增強型MOS管不存在原始溝道。因此，當(dāng)UGS=0

時，增強型MOS管的漏源之間相當(dāng)于有兩個背靠背的PN結(jié)，所以即使在D、S間加上電壓，無論UDD的極性如何，總有一個PN結(jié)處于反偏狀態(tài)，因此場效應(yīng)管不能導(dǎo)通，ID=0。PＮ＋結(jié)

UDD

－＋P型硅襯底PDSGN＋N＋PＮ＋結(jié)UGS++++++++耗盡層導(dǎo)電溝道

N溝道增強型MOS管圖符號

P溝道增強型MOS管圖符號

MOS管的工作原理及注意事項MOS管輸出電流受輸入電壓控制的特性由上述分析可知，N溝道增強型MOS管在UGS＜UT時，導(dǎo)電溝道不能形成，ID=0，這時管子處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)UGS=UT時，導(dǎo)電溝道開始形成，此時若在漏源極間加正向電壓UDD，就會有漏極電流ID產(chǎn)生，管子開始