mosfet结构及其工作原理详解-诺芯盛

二、MOSFET工作原理

1. 截止：

        当栅极电压低于阈值电压时，通道内没有足够的电子和空穴对来形成耗尽层，此时MOSFET处于截止状态。在截止状态下，源极和漏极之间的电阻非常大，几乎无法导通电流。

2. 导通：

       当栅极电压高于阈值电压时，通道内的电子和空穴对数量增多，耗尽层的形成使得通道电阻急剧下降。此时，栅极为负电荷中心，源极为正电荷中心，漏极为负电荷中心，通道两侧的N型半导体和P型半导体形成PN结。这使得源极和漏极之间产生低电阻耦合，从而实现电流的放大。

3. 饱和：

       当栅极电压继续上升时，通道内的电子和空穴对数量将趋于稳定。此时，通道内的电子浓度不再随着栅极电压的变化而显著改变，即通道已达到饱和状态。在饱和状态下，MOSFET的增益已经达到最大值。

4. 反向击穿：

       当栅极电压足够高且外部电场较强时，通道内的电子和空穴对可能会跨越耗尽层的势垒，进入到另一侧的P型半导体区域。这种现象称为反向击穿。在反向击穿状态下，MOSFET的导通电阻急剧减小，甚至可以近似为零，实现极大的电流放大。然而，由于反向击穿时的电场非常强大，容易损坏MOSFET器件。