[硬件电路-233]：增强型MOS中的增强，是指通过增加正电压使得沟道从无到有的增强。耗尽型MOS中的耗尽，通过增加负电压使得沟通从最大逐渐减弱直到耗尽。
1. 增强型MOS（Enhancement Mode MOSFET）的“增强”机制
- 初始状态：在零栅压（VGS=0）时，栅极下方的半导体区域（如P型硅衬底）与源漏区（N型）之间没有导电沟道，器件处于截止状态（ID≈0）。
- 增强过程：
- 当栅极施加正电压（VGS>Vth，阈值电压）时，电场吸引P型硅中的电子（少数载流子）到栅极下方，形成反型层（N型沟道）。
- 反型层将源极和漏极的N型区连接起来，形成导电通路，漏极电流（ID）随VGS增大而显著增加。
- 关键点：
- “增强”指通过栅极电压从无到有地创建沟道。
- 仅当VGS>Vth时，沟道才存在，因此称为“增强型”。
- 典型应用：数字电路（如CMOS逻辑门）、低功耗模拟电路。
2. 耗尽型MOS（Depletion Mode MOSFET）的“耗尽”机制
- 初始状态：在零栅压（VGS=0）时，栅极下方已存在预置沟道（通过离子注入或扩散工艺形成），器件处于导通状态（ID=0）。
- 耗尽过程：
- 当栅极施加负电压（NMOS）或正电压（PMOS）时，电场排斥沟道中的多数载流子（如NMOS中的电子），使沟道变窄，导电能力减弱。
- 若栅压绝对值足够大（VGS<Vth，阈值电压为负），沟道可能被完全“耗尽”，器件进入截止状态。
- 关键点：
- “耗尽”指通过栅极电压调节已有沟道的宽度，直至完全关闭。
- 沟道在VGS=0时已存在，因此称为“耗尽型”。
- 典型应用：射频放大、高电压开关、需要零偏置导通的场景。
3. 增强型与耗尽型的对比总结
| 特性 | 增强型MOS | 耗尽型MOS |
|---|---|---|
| 初始沟道 | 无（需栅压激发） | 有（预置沟道） |
| 栅压极性 | 正电压（NMOS）或负电压（PMOS） | 负电压（NMOS）或正电压（PMOS） |
| 阈值电压 | Vth>0（NMOS） | Vth<0（NMOS） |
| 导通条件 | VGS>Vth | VGS≥0（初始导通） |
| 应用场景 | 数字电路、低功耗设计 | 射频、高电压、特殊控制电路 |
4. 物理机制补充：反型层与耗尽层
- 增强型MOS：
- 栅极正电压在P型硅表面形成反型层（N型），与源漏N区连接成沟道。
- 反型层的厚度和载流子浓度随VGS增大而增加。
- 耗尽型MOS：
- 预置沟道为N型，栅极负电压在沟道表面形成耗尽层（载流子被排斥的区域），减少有效沟道宽度。
- 耗尽层厚度随栅压绝对值增大而增加，直至沟道关闭。
5. 类比理解
- 增强型：像“按开关开灯”——需施加电压（按开关）才能形成通路（灯亮）。
- 耗尽型：像“调节水龙头”——初始水已流动（灯亮），通过旋转阀门（栅压）减少或停止水流（关灯）。
6. 实际电路中的选择依据
- 增强型：因零栅压截止特性，适合需要低静态功耗的数字电路（如CMOS反相器）。
- 耗尽型：因初始导通特性，适合需要零偏置工作的场景（如射频放大器中的偏置电路）。
通过理解“增强”与“耗尽”的物理机制，可以更精准地选择MOS器件类型以满足电路设计需求。