つまり、電界効果トランジスタ (FET) の動作原理は、「チャネルを介してドレインとソースの間を流れる電流 ID は、ゲートとチャネル間の pn 接合によって形成される逆バイアスされたゲート電圧によって制御される」ということです。-より正確には、ID 流路の幅、つまりチャネル断面積は、pn 接合の逆バイアスの変化によって引き起こされる空乏層の広がりの変化によって制御されます。 VGS=0の非-領域では、遷移層の拡大はそれほど大きくありません。ドレインとソースの間に印加される電界 VDS に従って、ソース領域の電子の一部がドレインによって引き抜かれます。つまり、電流 ID がドレインからソースに流れます。ゲートからドレインまで延びる遷移層がチャネルの一部をブロックし、ID が飽和する原因となります。この状態をピンチオフといいます。-これは、遷移層がチャネルの一部をブロックしますが、電流は遮断されないことを意味します。
遷移層では、電子と正孔の自由な移動がないため、理想的な条件下ではほぼ絶縁性を示し、通常、電流は非常にゆっくりと流れます。ただし、この時点では、ドレインとソース間の電界は、実際には 2 つの遷移層が接触しているドレインとゲートの底部近くにあります。ドリフト電場によって引き寄せられた高速電子は、遷移層を通過します。ドリフト電界の強さはほぼ一定のままであるため、ID 飽和が発生します。次に、VGS が負の方向に変化し、VGS=VGS(off) になり、この時点で遷移層が領域全体をほぼカバーします。さらに、VDS の電界の大部分が遷移層に印加され、電子がドリフト方向に引っ張られ、ソース付近にごく短い部分だけが残り、電流の流れがさらに妨げられます。
MOS フィールド-効果トランジスタ電源スイッチ回路
MOS 電界効果トランジスタは、金属酸化物{{2}半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）- としても知られています。通常、枯渇モードと強化モードの 2 つのタイプがあります。-。エンハンスメント- モード MOSFET は、NPN タイプと PNP タイプにさらに分類できます。 NPNタイプは通常N-チャネルと呼ばれ、PNPタイプはP-チャネルとも呼ばれます。 N- チャネル電界効果トランジスタ (FET) の場合、ソースとドレインは N- 型半導体に接続され、同様に、P- チャネル FET の場合、ソースとドレインは P- 型半導体に接続されます。 FET の出力電流は入力電圧 (または電界) によって制御され、最小または存在しないと見なすことができます。これにより入力インピーダンスが高くなり、これが電界効果トランジスタ (FET) と呼ばれる理由です。-
順方向電圧がダイオードに印加されると (P- 端子が正に、N- 端子が負に)、ダイオードが導通し、電流がその PN 接合を通って流れます。これは、P- 型半導体に正の電圧が印加されると、N- 型半導体内の負の電子が正電圧がかかった P- 型半導体に引き寄せられ、P- 型半導体内の正の電子が N- 型半導体に向かって移動し、導電電流が生成されるためです。同様に、ダイオード（P-端子がマイナス端子に接続され、N-端子がプラス端子に接続されている）に逆電圧が印加されると、P-型半導体にマイナス電圧が印加されます。正の電子は P- 型半導体に集中し、負の電子は N- 型半導体に集中します。電子が移動しないため、PN 接合には電流が流れず、ダイオードはカットオフになります。前に分析したように、ゲートに電圧がない場合、ソースとドレインの間に電流は流れず、MOSFET はオフ状態になります (図 7a)。 N- チャネル MOS MOSFET のゲートに正の電圧が印加されると、電界により N- 型半導体のソースとドレインからの負の電子がゲートに引き寄せられます。しかし、酸化膜の障害により、電子は 2 つの N- チャネル間の P- 型半導体に蓄積され (図 7b を参照)、電流が形成され、ソースとドレインが導通します。 2 つの N- 型半導体がチャネルによって接続されており、ゲート電圧の確立はそれらの間にブリッジを構築することと同等であると想像できます。このブリッジのサイズはゲート電圧によって決まります。
C-MOS フィールド-効果トランジスタ (エンハンスメント-モード MOS フィールド-効果トランジスタ)
この回路は、エンハンスメント-モード P- チャネル MOS 電界効果トランジスタ（EMT）とエンハンスメント - モード N- チャネル MOS 電界- 効果トランジスタ（N- チャネル MOS 電界- 効果トランジスタ）を組み合わせています。入力がローの場合、P-チャネル MOS 電界効果トランジスタ-がオンになり、その出力は電源の正端子に接続されます。入力が High の場合、N- チャネル MOS 電界効果トランジスタ- がオンになり、その出力はグランドに接続されます。この回路では、P- チャネルと N- チャネル MOS 電界効果トランジスタ- は常に逆の状態で動作し、入力と出力の位相が逆になります。この動作により、より大きな電流出力が可能になります。同時に、漏れ電流により、MOS 電界効果トランジスタはゲート電圧が 0V に達する前、通常はゲート電圧が 1 ～ 2V 未満のときにオフになります。ターンオフ電圧は、特定の MOS 電界効果トランジスタによってわずかに異なります。-この設計により、両方のトランジスタが同時に導通することで引き起こされる短絡が防止されます。
