（MOSFET的沟道在什么条件下能够开启和夹断？沟道夹断以后为什么还能够通过很大的电流？）

作者：Xie M. X. (UESTC，成都市)

栅极电压可以产生沟道，也可以使沟道消失——夹断；而源-漏电压也有可能使MOSFET的沟道夹断（局部夹断），则沟道夹断的电压对应有两个电压。一般，产生或者夹断沟道的栅极电压称为阈值电压VT，而使沟道夹断的源-漏电压往往称为饱和电压Vsat，因为这时的源-漏电流最大、并饱和（即与源-漏电压无关）。

（1） 耗尽型n-MOSFET：

耗尽型MOSFET在栅极电压为0时即存在沟道。当负栅电压增大到使沟道夹断（整个沟道均匀夹断）时，这时的栅电压就称为夹断电压Vp——耗尽型MOSFET的阈值电压。

在VGS>Vp时，IDS=0，即为截止状态。

在VGS<Vp时，存在沟道，IDS≠0：若VDS较低，则为线性导电状态；若VDS= (Vp－VGS)时，则沟道在漏极端附近处夹断（非整个沟道夹断），漏极电流达到最大——饱和电流，这时的源-漏电压就称为饱和电压。饱和电压也就是使沟道发生局部夹断时的源-漏电压。在VDS≥Vsat= (Vp－VGS)即为MOSFET的饱和区。

（2）增强型n-MOSFET：

增强型MOSFET在栅极电压为0时即不存在沟道。当正栅电压增大到出现沟道时，这时的栅极电压特称为开启电压Vop——增强型MOSFET的阈值电压。

在VGS<Vop时，没有沟道，则IDS=0，即为截止状态。

在VGS>Vop时，存在沟道，IDS≠0：若VDS较低，则为线性导电状态；若VDS≥ (VGS－Vop)时，则沟道在漏极端附近处夹断（非整个沟道夹断），漏极电流达到最大、并饱和，MOSFET即进入饱和状态。沟道开始夹断时的源-漏电压即为饱和电压Vsat= (VGS－Vop)。

（3）沟道夹断以后的导电性：

场效应晶体管是依靠多数载流子在沟道中的导电来工作的。没有沟道（栅极电压小于阈值电压时），即不导电——截止状态。出现了沟道（栅极电压大于阈值电压时），即可导电；并且在源-漏电压增大到使得沟道在漏极端夹断以后，其电流达到最大——饱和电流，即导电性能更好。为什么集电区能够很好地导电？

因为沟道夹断区实际上就是载流子被耗尽的区域，其中存在有沿着沟道方向的电场，所以只要有载流子到达夹断区边缘，就很容易被扫过夹断区而到达漏极——输出电流。可见，沟道夹断区与BJT的反偏集电结的势垒区类似，不但不起阻挡载流子的作用，而且还将有利于载流子的通过。因此，沟道夹断以后，器件的输出电流饱和，即达到最大。