场效应管内部构造和工作原理详解-KIA MOS管
场效应管是什么？
场效应管是通过输入电场来控制输出电流的半导体器件，具有高输入阻抗与单极导电特性。
场效应管的输入特性，使得它在无输入电流或输入电流极小的情况下，依然能够有效地控制输出电流，这也是它得名的由来。
场效应管仅依赖多数载流子进行导电，与双极型晶体管不同，因此也被称为单极型晶体管。
场效应管的导电载流子可以是电子（对应N沟道器件）或空穴（对应P沟道器件）。从结构上划分，场效应管包括结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。后者亦被称为金属-氧化物-半导体管（MOSFET）。结型场效应管因其内部的两个PN结而得名，而绝缘栅型场效应管则以其栅极与其他电极的完全绝缘特性而区分。
场效应管内部构造、原理
绝缘栅型场效应管：
绝缘栅型场效应管（MOS管）是目前电子电路中最常用的场效应管，核心改进是“栅极与沟道之间加绝缘层”，解决了JFET不能正向偏置的问题，且开关速度快、集成度高，是芯片、电源、电机控制的核心器件。
MOS管的结构核心是“绝缘层隔离栅极与沟道”，具体如下（以N沟道MOS管为例）：
衬底：通常是P型半导体（也有N型衬底）；
绝缘层：在衬底表面生长一层极薄的氧化硅（SiO2），厚度仅几十到几百埃（1埃=10-10米），起绝缘作用；
栅极：在绝缘层表面蒸镀一层金属（如铝），形成栅极（G），因绝缘层隔离，栅极无电流通过；
源极与漏极：在衬底上绝缘层两侧，通过扩散工艺制作两个高浓度N型半导体区，分别引出源极（S）和漏极（D）；
导电沟道：源极和漏极之间的区域，需通过栅源电压（VGS）控制是否形成及宽度（与JFET不同，MOS管可“无沟道”初始状态）。
根据“是否需要VGS形成沟道”，MOS管分为增强型（Enhancement Mode）和耗尽型（Depletion Mode），每种类型又分N沟道和P沟道。
工作原理：电场“感应”沟道控电流MOS管的核心是通过栅源电压产生的电场感应出导电沟道，进而控制漏极电流。
N沟道增强型MOS管（最常用）
初始状态：当VGS=0时，源极（N型）和漏极（N型）之间是P型衬底，相当于两个反向串联的PN结（N-P-N），无导电沟道，此时即使加VDS>0，ID=O(截止状态）；
沟道形成：当加正向栅源电压（VGS>0）时，栅极金属层带正电，会通过绝缘层感应衬底中的自由电子（N型载流子）向衬底表面聚集，当VGS增大到某一值（“开启电压VGS（th）”）时，衬底表面的电子浓度超过空穴浓度，形成一层“N型导电沟道”（连接源极和漏极）；
电流控制：沟道形成后，加VDS>0，电子从源极经沟道流向漏极，形成ID；VGS越大，电场越强，感应的电子越多，沟道越宽、电阻越小，ID越大（“电压控制电流”的体现）。
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