1．vgs對id及溝道的控制作用
(a)
(b)
(c)
圖 1
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)。從圖1(a)可以看出，增強型mos管的漏極d和源極s之間有兩個背靠背的pn結(jié)。當(dāng)柵-源電壓vgs=0時，即使加上漏-源電壓vds，而且不論vds的極性如何，總有一個pn結(jié)處于反偏狀態(tài)，漏-源極間沒有導(dǎo)電溝道，所以這時漏極電流id≈0。
若在柵-源極間加上正向電壓，即vgs＞0，則柵極和襯底之間的sio2絕緣層中便產(chǎn)生一個垂直于半導(dǎo)體表面的由柵極指向襯底的電場，這個電場能排斥空穴而吸引電子，因而使柵極附近的p型襯底中的空穴被排斥，剩下不能移動的受主離子(負離子)，形成耗盡層，同時p襯底中的電子（少子）被吸引到襯底表面。當(dāng)vgs數(shù)值較小，吸引電子的能力不強時，漏-源極之間仍無導(dǎo)電溝道出現(xiàn)，如圖1(b)所示。vgs增加時，吸引到p襯底表面層的電子就增多，當(dāng)vgs達到某一數(shù)值時，這些電子在柵極附近的p襯底表面便形成一個n型薄層，且與兩個n+區(qū)相連通，在漏-源極間形成n型導(dǎo)電溝道，其導(dǎo)電類型與p襯底相反，故又稱為反型層，如圖1(c)所示。vgs越大，作用于半導(dǎo)體表面的電場就越強，吸引到p襯底表面的電子就越多，導(dǎo)電溝道越厚，溝道電阻越小。我們把開始形成溝道時的柵-源極電壓稱為開啟電壓，用vt表示。
由上述分析可知，n溝道增強型mos管在vgs＜vt時，不能形成導(dǎo)電溝道，管子處于截止?fàn)顟B(tài)。只有當(dāng)vgs≥vt時，才有溝道形成，此時在漏-源極間加上正向電壓vds，才有漏極電流產(chǎn)生。而且vgs增大時，溝道變厚，溝道電阻減小，id增大。這種必須在vgs≥vt時才能形成導(dǎo)電溝道的mos管稱為增強型mos管。
2．vds對id的影響
(a)
(b)
(c)
圖 2
如圖2(a)所示，當(dāng)vgs>vt且為一確定值時，漏-源電壓vds對導(dǎo)電溝道及電流id的影響與結(jié)型場效應(yīng)管相似。漏極電流id沿溝道產(chǎn)生的電壓降使溝道內(nèi)各點與柵極間的電壓不再相等，靠近源極一端的電壓最大，這里溝道最厚，而漏極一端電壓最小，其值為vgd=vgs - vds，因而這里溝道最薄。但當(dāng)vds較小（vds<vgs–vt）時，它對溝道的影響不大，這時只要vgs一定，溝道電阻幾乎也是一定的，所以id隨vds近似呈線性變化。
隨著vds的增大，靠近漏極的溝道越來越薄，當(dāng)vds增加到使vgd=vgs-vds=vt(或vds=vgs-vt)時，溝道在漏極一端出現(xiàn)預(yù)夾斷，如圖2(b)所示。再繼續(xù)增大vds，夾斷點將向源極方向移動，如圖2(c)所示。由于vds的增加部分幾乎全部降落在夾斷區(qū)，故id幾乎不隨vds增大而增加，管子進入飽和區(qū)，id幾乎僅由vgs決定。