场效应管是只需一种载流子参加导电，用输入电压操控输出电流的半导体器材。有N沟道器材和P沟道器材。有结型场效应三极管JFET(Junction Field Effect Transister)和绝缘栅型场效应三极管IGFET( Insulated Gate Field Effect Transister) 之分。IGFET也称金属-氧化物-半导体三极管MOSFET(Metal Oxide SemIConductor FET)。
MOS场效应管
有增强型(Enhancement MOS 或EMOS)和耗尽型(Depletion)MOS或DMOS)两大类，每一类有N沟道和P沟道两种导电类型。场效应管有三个电极：
D(Drain) 称为漏极，适当双极型三极管的集电极;
G(Gate) 称为栅极，适当于双极型三极管的基极;
S(Source) 称为源极，适当于双极型三极管的发射极。
增强型MOS(EMOS)场效应管
道增强型MOSFET根本上是一种左右对称的拓扑结构，它是在P型半导体上生成一层SiO2 薄膜绝缘层，然后用光刻工艺分散两个高掺杂的N型区，从N型区引出电极，一个是漏极D，一个是源极S。在源极和漏极之间的绝缘层上镀一层金属铝作为栅极 G。P型半导体称为衬底(substrat)，用符号B表明。
一、作业原理
1.沟道构成原理
当Vgs=0 V时，漏源之间适当两个背靠背的二极管，在D、S之间加上电压，不会在D、S间构成电流。
当栅极加有电压时，若0<VGS<VGS(TH)时(VGS(TH) 称为敞开电压)，经过栅极和衬底间的电容效果，将接近栅极下方的P型半导体中的空穴向下方排挤，呈现了一薄层负离子的耗尽层。耗尽层中的少子将向表层运动，但数量有限，不足以构成沟道，所以依然不足以构成漏极电流ID。< p>
进一步添加Vgs，当Vgs>Vgs(th)时，因为此刻的栅极电压现已比较强，在接近栅极下方的P型半导体表层中集合较多的电子，能够构成沟道，将漏极和源极交流。假如此刻加有漏源电 压，就能够构成漏极电流ID。在栅极下方构成的导电沟道中的电子，因与P型半导体的载流子空穴极性相反，故称为反型层(inversion layer)。跟着Vgs的持续添加，ID将不断添加。
在Vgs=0V时ID=0，只需当Vgs>Vgs(th)后才会呈现漏极电流，这种MOS管称为增强型MOS管。
VGS对漏极电流的操控联系可用iD=f(vGS)|VDS=const这一曲线描绘，称为搬运特性曲线，见图。
搬运特性曲线斜率gm的巨细反映了栅源电压对漏极电流的操控效果。 gm 的量纲为mA/V，所以gm也称为跨导。
跨导的界说式如下： gm=△ID/△VGS|
(单位mS)
2. Vds对沟道导电才能的操控
当Vgs>Vgs(th)，且固定为某一值时，来剖析漏源电压Vds对漏极电流ID的影响。Vds的不同改变对沟道的影响如图所示。
根据此图能够有如下联系
VDS=VDG+VGS= —VGD+VGS
VGD=VGS—VDS
当VDS为0或较小时，适当VGD>VGS(th)，沟道呈斜线散布。在紧靠漏极处，沟道到达敞开的程度以上，漏源之间有电流经过。
当VDS 添加到使VGD=VGS(th)时，适当于VDS添加使漏极处沟道缩减到刚刚敞开的状况，称为预夹断，此刻的漏极电流ID根本饱满。
当VDS添加到 VGD<VGS(TH)时，预夹断区域加长，伸向S极。 p VDS添加的部分根本降落在随之加长的夹断沟道上， ID根本趋于不变。<>
当VGS>VGS(th)，且固定为某一值时，VDS对ID的影响，即iD=f(vDS)|VGS=const这一联系曲线如图02.16所示。这一曲线称为漏极输出特性曲线。
二、伏安特性
1. 非饱满区
非饱满区(Nonsaturation Region)又称可变电阻区，是沟道未被预夹断的作业区。由不等式VGS>VGS(th)、VDS
2.饱满区
饱满区(Saturation Region)又称放大区，是沟道预夹断后所对应的作业区。由不等式VGS>VGS(th)、VDS>VGS-VGS(th) 限制。漏极电流表达式：
在这个作业区内，ID受VGS操控。考虑厄尔利效应的ID表达式：
3.截止区和亚阈区
VGS<VGS(TH)，沟道未构成，ID=0。在VGS(TH)邻近很小的区域叫亚阈区(SUBTHRESHOLD p Region)在这个区域内，ID与VGS的联系为指数联系。<>
4.击穿区
当VDS 增大到足以使漏区与衬底间PN结引发雪崩击穿时，ID敏捷添加，管子进入击穿区。
三、P沟道EMOS场效应管
在N型衬底中分散两个P+区，别离做为漏区和源区，并在两个P+之间的SiO2绝缘层上掩盖栅极金属层，就构成了P沟道EMOS管。
耗尽型MOS(DMOS)场效应管
N 沟道耗尽型MOSFET的结构和符号如图3-5所示，它是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入了很多的金属正离子。所以当VGS=0时，这些正离子现已感应 出反型层，构成了沟道。所以，只需有漏源电压，就有漏极电流存在。当VGS>0时，将使ID进一步添加。VGS<0时，跟着VGS的减小漏极电流逐渐减 小，直至ID=0。对应ID=0的VGS称为夹断电压，用符号VGS(off)表明，有时也用VP表明。N沟道耗尽型MOSFET的搬运特性曲线见图所示。
N沟道耗尽型MOSFET的结构和搬运特性曲线
P沟道MOSFET的作业原理与N沟道MOSFET完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同罢了。这好像双极型三极管有NPN型和PNP型相同。
