南京双栅极MOSFET

一个NMOS晶体管的立体截面图左图是一个N型 MOSFET（以下简称NMOS）的截面图。如前所述，MOSFET的 是位于 的MOS电容，而左右两侧则是它的源极与漏极。源极与漏极的特性必须同为N型（即NMOS）或是同为P型（即PMOS）。右图NMOS的源极与漏极上标示的“N+” 著两个意义：⑴N 掺杂（doped）在源极与漏极区域的杂质极性为N；⑵“+” 这个区域为高掺杂浓度区域（heavily doped region），也就是此区的电子浓度远高于其他区域。在源极与漏极之间被一个极性相反的区域隔开，也就是所谓的基极（或称基体）区域。如果是NMOS，那么其基体区的掺杂就是P型。反之对PMOS而言，基体应该是N型，而源极与漏极则为P型（而且是重（读作zhong）掺杂的P+）。基体的掺杂浓度不需要如源极或漏极那么高，故在右图中没有“+”。MOSFET的栅极选择电性良好的导体，多晶硅在经过重掺杂之后的导电性可以用在MOSFET的栅极上。南京双栅极MOSFET

MOSFET在概念上属于“绝缘栅极场效晶体管”（Insulated-Gate Field Effect Transistor,IGFET），而IGFET的栅极绝缘层有可能是其他物质而非MOSFET使用的氧化层。有些人在提到拥有多晶硅栅极的场效晶体管元件时比较喜欢用IGFET，但是这些IGFET多半指的是MOSFET。MOSFET里的氧化层位于其通道上方，依照其操作电压的不同，这层氧化物的厚度 有数十至数百埃（Å）不等，通常材料是二氧化硅（silicon dioxide,SiO2），不过有些新的进阶制程已经可以使用如氮氧化硅（silicon oxynitride,SiON）做为氧化层之用。栅极材料MOSFETMOSFET在数字信号处理上主要的成功来自CMOS逻辑电路的发明。

NPN型的MOSFET是怎么导通的呢？首先，在栅极加正电压，这样就会排斥衬底——P型硅中的正电荷，同时吸引负电荷，这样在漏极与源极之间形成一层负电荷区域，这时再火上浇油在漏极加上正电压，源极加上负电压。至于怎么分辨MOSFET的电路符号是N沟道还是P沟道。沟道的正负，就是衬底中通道的正负。电路符号中的箭头表示的是电子的流向。可以看到N沟道的电路符号中的箭头是指向栅极的，衬底下堆积的就是一层负电子，而这层负电子从漏极和源极的角度看，就是一条电子从源极通往漏极的沟，所以这个沟就叫做negative沟道，简称N沟道。

MOSFET在数字电路上应用的一大优势是对直流（DC）信号而言，MOSFET的栅极端阻抗为无限大（等效于开路），也就是理论上不会有电流从MOSFET的栅极端流向电路里的接地点，而是完全由电压控制栅极的形式。这让MOSFET更为省电，而且也更易于驱动。在CMOS逻辑电路里，除了负责驱动芯片外负载（off-chip load）的驱动器（driver）外，每一级的逻辑门都只要面对同样是MOSFET的栅极，如此一来较不需考虑逻辑门本身的驱动力。MOSFET的栅极输入电阻无限大对于电路设计工程师而言亦有其他优点，例如较不需考虑逻辑门输出端的负载效应（loading effect）。双栅极MOSFET通常用在射频集成电路，这种MOSFET的两个栅极都可以控制电流大小。

与常规MOSFET结构不同，内建横向电场的MOSFET嵌入垂直P区将垂直导电区域的N区夹在中间，使MOSFET关断时，垂直的P与N之间建立横向电场，并且垂直导电区域的N掺杂浓度高于其外延区N-的掺杂浓度。 当VGS＜VTH时，由于被电场反型而产生的N型导电沟道不能形成，并且D，S间加正电压，使MOSFET内部PN结反偏形成耗尽层，并将垂直导电的N 区耗尽。这个耗尽层具有纵向高阻断电压，这时器件的耐压取决于P与N-的耐压。因此N-的低掺杂、高电阻率是必需的。MOSFET热稳定性优于GTR。功率MOSFET

MOSFET另外又分为NMOSFET和PMOSFET两种类型。南京双栅极MOSFET

MOSFET管是FET的一种（另一种是JFET），可以被制造成增强型或耗尽型，P沟道或N沟道共4种类型，但实际应用的只有增强型的N沟道MOS管型号和增强型的P沟道MOS管型号，所以通常提到NMOS，或者PMOS指的就是这两种。至于为什么不使用耗尽型的MOS管，不建议刨根问底。对于这两种增强型MOS管，比较常用的是NMOS。原因是导通电阻小，且容易制造。所以开关电源和马达驱动的应用中，一般都用NMOS。MOS管导通特性：导通的意思是作为开关，相当于开关闭合。NMOS的特性，Vgs大于一定的值就会导通，适合用于源极接地时的情况（低端驱动），只要栅极电压达到4V或10V就可以了。PMOS的特性，Vgs小于一定的值就会导通，适合用于源极接VCC时的情况（高级驱动）。但是，虽然PMOS可以很方便地用作高级驱动，但由于导通电阻大，价格贵，替换种类少等原因，在高级驱动中，通常还是使用NMOS。南京双栅极MOSFET

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