MOSFET的基本工作原理
對MOSFET(金屬氧化物半導體場效應(yīng)晶體管）的基本結(jié)構(gòu)，要理解MOSFET的功能，或許要首先研究一下半導體表面。
由于缺乏相鄰的原子，某種半導體的表面總是其理想晶格的一種被擾亂的形態(tài)。因此，表面常常會生長一層薄的氧化層或吸附一些其他原子和分子。于是，這些表面層通常會帶電。
以一種p型半導體為例，假定其表面帶正電對少量正電荷可得在這種表面，空穴的濃度／密度逐漸降低，其導帶和價帶同時向下彎曲，建立起一個厚度為hd的耗盡區(qū)。
增大正電荷量將導致I qVs I > E; - EF
在這種情況下，導帶和價帶彎曲得更加厲害，對于半導體表面處的一個較小區(qū)域，費米能級更加靠近導帶而不是價帶，從而形成一個厚度為h的反型層，在反型層中電子是多數(shù)載流子。
緊挨著反型層的是厚度為h.的耗盡層，耗盡層把反型層和P區(qū)隔開。
如果該p型半導體表面帶負電，所形成的將是空穴累積層。N型半導體的特性與之相似：表面帶正電時形成累積層，表面帶負電時形成耗盡區(qū)負電荷增多則形成反型層。
接下來，假定在此p型半導體的表面有一層薄氧化膜，氧化膜上再鍍一層金屬膜。在這層金屬膜上施加一個正向電壓。進一步再添加兩個n+區(qū)分別作為源區(qū)和
漏區(qū)。這樣，我們就有了一個最簡單的橫向MOS場效應(yīng)晶體管的例子。正向電壓的作用和正表面電荷的作用相同：當柵極上有足夠大的正電壓，兩個
n區(qū)就會通過反型層連接起來。由于柵壓Vc>VT,漏極和源極之間才有電流通過。
柵源閾值電壓Vr(對n溝道 MOSFET):該閾值電壓是這樣一個柵極電壓，在此電壓下產(chǎn)生的電子濃度等于空穴濃度。
MOS場效應(yīng)晶體管可分為
1)n溝道MOSFET:在p區(qū)形成一個n型溝道。
2)p溝道 MOSFET:在n區(qū)形成一個p型溝道。
仔細探查，必須考慮到氧化層在靠近半導體的界面上含有正電荷。這些電荷的密度在5x10°~1x101/c㎡數(shù)量級。而且，功率MOSFET的柵區(qū)由n型重摻雜多晶硅層組成),由于n*摻雜多晶硅和p型半導體（考慮n溝道MOS-
FET)中費米能級的位置不同，柵極和半導體之間已經(jīng)存在了一個電勢差。這兩種效應(yīng)都以相同的方式起作用，猶如一個外施正柵極電壓，從而導致閾值電壓V,降低。n溝道 MOSFET在p區(qū)低摻雜和氧化層電荷密度高的情況下，V是負的，甚至沒有外
加柵極電壓，溝道也會存在。上面所提到的閾值電壓的定義仍然是有效的。
MOSFET 可根據(jù)柵極電壓分為
1)耗盡型：V<0,該器件為常開器件，在柵源加負電壓vc
2)增強型：Vπ>0,n溝道只在Vc>Vr時才會形成（常關(guān)器件）。
通常情況下，由于具有常關(guān)特點，電力電子技術(shù)中使用的是增強型MOSFET器件，而且?guī)缀醵际莕溝道MOSFET.由于電子的遷移率遠遠高于空穴的遷移率，n溝道MOSFET器件更有優(yōu)勢?，F(xiàn)代器件閾值電壓的典型值被調(diào)整到2~4V。
