mos管增强型耗尽型产生原因

在现代电子工程中，金属氧化物半导体场效应晶体管（mosfet）是一种至关重要的元件，广泛应用于数字和模拟电路。其中，增强型和耗尽型是两种常见的 mosFET 类型，它们具有不同的工作原理和应用特点。本文将详细介绍这两种 MOSFET 类型及其产生原因。

### 增强型 MOSFET

增强型 MOSFET 是一种 N 沟道或 P 沟道的场效应晶体管，其特点是在没有栅极电压时，器件处于截止状态；当施加一定的栅极电压后，多数载流子被吸引到栅极下方，形成一个导电沟道，从而使漏极和源极之间能够导通。

1. **产生原因**：在制造过程中，增强型 MOSFET 的 SiO2 绝缘层下并未预先形成导电沟道。当栅极与衬底之间不加任何电压，即 VGS=0 时，漏源之间相当于两个背靠背的 PN 结，电阻很高，不具备导电的沟道。当在栅极和源极之间加上正向电压 VGS 时，由于栅极电压的作用，在靠近栅极下方的 P 型半导体表层中聚集较多的电子，形成了一层耗尽层。如果进一步提高 VGS 电压，使得 VGS 达到某一电压 UT 时，P 衬底表面层中空穴全部被排斥和耗尽，而自由电子大量地被吸引到表面层，由量变到质变，使表面层变成了自由电子为多子的 N 型层，称为“反型层”，该反型层将漏极和源极沟通，构成了漏、源极之间的 N 型导电沟道。

### 耗尽型 MOSFET

耗尽型 MOSFET 与增强型不同，它在没有栅极电压时就已存在导电沟道。当施加负向栅极电压时，会在沟道中形成势垒，使管子截止导通。

1. **产生原因**：耗尽型 N 沟道 MOSFET 通常在制造过程中，预先在 SiO2 绝缘层中掺入大量的正离子。因此，当 VGS=0 时，这些正离子产生的电场就能在 P 型衬底中感应出足够的电子，形成 N 型导电沟道。如果在栅极上加负电压 VGS，则它将削弱正离子所形成的电场，使 N 沟道变窄，从而使漏极电流 ID 减小。当 VGS 更负，达到某一数值时沟道消失，ID=0 对应的 VGS 称为夹断电压。

总的来说，增强型和耗尽型 MOSFET 各有其独特的优势和适用场景，选择哪种类型取决于具体的应用需求和设计考量。