深入探讨MOS管的工作原理

以Ntype MOS晶体管为例，探讨MOS管的工作原理。

放大作用的实质是控制作用，为探究栅极电压对沟道的控制作用，先将源极(s)、漏极(d)、衬底连接起来，并在栅极(g)和源极之间加上电压，如图一所示。

在加了上述电压之后，由于源极和衬底相连，相当于在栅极和衬底之间加上了电压，就会形成如图二所示的电场，当电压较小时，不会对晶体管产生明显影响。

逐渐增大电压，当电压增大到某个值时(开启电压Vt)，绝缘层下方的载流子空穴将被排斥，而绝缘层下方和两个N型区的载流子将被吸引。

 

这样，在源极和漏极之间就出现了一个由载流子(此处为电子)构成的N型层，这就是源极和漏极之间的导电沟道。该导电沟道在电场的作用下形成，场效应管因此得名。

当栅极电压增大时，导电沟道变宽，对应的等效电阻变小;栅极电压减小时，导电沟道变窄，对应的等效电阻变大。

如图五所示，当源极与衬底之间有一个电压Vsb时，此时需满足Vgs + Vsb > Vt才会产生导电沟道，第8讲中Vgs其实是默认源极和衬底之间直接相连，即无电压的情况。