從結(jié)構(gòu)上看,n溝道耗盡型mos管與n溝道增強(qiáng)型mos管基本相似,其區(qū)別僅在于柵-源極間電壓vgs=0時(shí),耗盡型mos管中的漏-源極間已有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生,而增強(qiáng)型mos管要在vgs≥vt時(shí)才出現(xiàn)導(dǎo)電溝道。原因是制造n溝道耗盡型mos管時(shí),在sio2絕緣層中摻入了大量的堿金屬正離子na+或k+(制造p溝道耗盡型mos管時(shí)摻入負(fù)離子),如圖1(a)所示,因此即使vgs=0時(shí),在這些正離子產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下,漏-源極間的p型襯底表面也能感應(yīng)生成n溝道(稱為初始溝道),只要加上正向電壓vds,就有電流id。如果加上正的vgs,柵極與n溝道間的電場(chǎng)將在溝道中吸引來更多的電子,溝道加寬,溝道電阻變小,id增大。反之vgs為負(fù)時(shí),溝道中感應(yīng)的電子減少,溝道變窄,溝道電阻變大,id減小。當(dāng)vgs負(fù)向增加到某一數(shù)值時(shí),導(dǎo)電溝道消失,id趨于零,管子截止,故稱為耗盡型。溝道消失時(shí)的柵-源電壓稱為夾斷電壓,仍用vp表示。與n溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管相同,n溝道耗盡型mos管的夾斷電壓vp也為負(fù)值,但是,前者只能在vgs<0的情況下工作。而后者在vgs=0,vgs>0,vp<vgs<0的情況下均能實(shí)現(xiàn)對(duì)id的控制,而且仍能保持柵-源極間有很大的絕緣電阻,使柵極電流為零。這是耗盡型mos管的一個(gè)重要特點(diǎn)。
圖1(b)、(c)分別是n溝道和p溝道耗盡型mos管的代表符號(hào)。
在飽和區(qū)內(nèi),耗盡型mos管的電流方程與結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管的電流方程相同,即