這種類型的MC)SFET通常制作于P型半導體襯底上,由兩個高傳導率的N型半導體源極和漏極,M1MA151WAT1G通過反向偏置的PN結二極管將其與P型半導體襯底隔離,柵極氧化物將柵極與半導體襯底分離,金屬或多晶硅柵覆蓋源極和漏極之間的區域構成,其基本結構示。施加到柵極的電壓控制電子從源極到漏極的流動。施加到柵極的正電壓吸引電子到柵電介質和半導體之間的界面處,繼續增加柵電壓,界面處的少子電子濃度將超過半導體襯底的多子空穴濃度,形成稱之為反轉層的導電溝道。由于柵極氧化物阻擋了任何載流子的流動,因此,無需柵極電流就可以維持界面處的反型層。結果是所施加的柵極電壓控制源極至漏極之間的電流流動。施加一個負電壓于柵極上將造成襯底內空穴濃度的增加;由于空穴本身就是P型襯底的主要載流子,原先的特性不會有太大的變化。若MOS晶體管在強反型下主要的載流子是電子,則稱之為N溝道MOS晶體管,簡稱NM(E;若為空穴,則稱之為PMOS。M()s電容的大小與氧化層的介電常數和面積成正比,與氧化層厚度成反比。使用越高介電常數的材料,越大的電容面積和越薄的介電層厚度,將得到越大的M()s電容。

   一塊薄層半導體受橫向電場影響而改變其電阻的現象稱為場效應。利用場效應,使自 身具有放大信號功能的器件稱為場效應器件。在這種器件薄層半導體的兩端接兩個電極稱 為源和漏。控制橫向電場的電極稱為柵。根據器件柵、源漏以及溝道結構的不同,場效應晶 體管可以分為以下幾種:①采用金屬一絕緣體一半導體的系統構成的金屬氧化物半導體場效 應晶體管(Meta1C)xide Semi∞nductor Field Effect Transistor,MOSFET);②采用PN結 構成柵極的結型場效應管(J unction Fiel扯Effcct Transistor,JFET);③采用金屬與半導體 接觸肖特基勢壘結構成柵極的MESFET場效應晶體管;④高電子遷移率晶體管 (HEMT),這種器件在結構上與MESFET類似,但是在工作機理上卻更接近于M(,SFET。⑤無結金屬一氧化物-半導體場效應晶體管(Junctionless Field Effect Transistor,JI'FET); ⑥量子阱場效應晶體管。

   本節我們將主要討論N型金屬-氧化物-半導體場效應晶體管(nMOsFET)或N溝道 MOSFET。