这种类型的MC)SFET通常制作于P型半导体衬底上,由两个高传导率的N型半导体源极和漏极,M1MA151WAT1G通过反向偏置的PN结二极管将其与P型半导体衬底隔离,栅极氧化物将栅极与半导体衬底分离,金属或多晶硅栅覆盖源极和漏极之间的区域构成,其基本结构示。施加到栅极的电压控制电子从源极到漏极的流动。施加到栅极的正电压吸引电子到栅电介质和半导体之间的界面处,继续增加栅电压,界面处的少子电子浓度将超过半导体衬底的多子空穴浓度,形成称之为反转层的导电沟道。由于栅极氧化物阻挡了任何载流子的流动,因此,无需栅极电流就可以维持界面处的反型层。结果是所施加的栅极电压控制源极至漏极之间的电流流动。施加一个负电压于栅极上将造成衬底内空穴浓度的增加;由于空穴本身就是P型衬底的主要载流子,原先的特性不会有太大的变化。若MOS晶体管在强反型下主要的载流子是电子,则称之为N沟道MOS晶体管,简称NM(E;若为空穴,则称之为PMOS。M()s电容的大小与氧化层的介电常数和面积成正比,与氧化层厚度成反比。使用越高介电常数的材料,越大的电容面积和越薄的介电层厚度,将得到越大的M()s电容。

   一块薄层半导体受横向电场影响而改变其电阻的现象称为场效应。利用场效应,使自 身具有放大信号功能的器件称为场效应器件。在这种器件薄层半导体的两端接两个电极称 为源和漏。控制横向电场的电极称为栅。根据器件栅、源漏以及沟道结构的不同,场效应晶 体管可以分为以下几种:①采用金属一绝缘体一半导体的系统构成的金属氧化物半导体场效 应晶体管(Meta1C)xide Semi∞nductor Field Effect Transistor,MOSFET);②采用PN结 构成栅极的结型场效应管(J unction Fiel扯Effcct Transistor,JFET);③采用金属与半导体 接触肖特基势垒结构成栅极的MESFET场效应晶体管;④高电子迁移率晶体管 (HEMT),这种器件在结构上与MESFET类似,但是在工作机理上却更接近于M(,SFET。⑤无结金属一氧化物-半导体场效应晶体管(Junctionless Field Effect Transistor,JI'FET); ⑥量子阱场效应晶体管。

   本节我们将主要讨论N型金属-氧化物-半导体场效应晶体管(nMOsFET)或N沟道 MOSFET。