总之,nMOS晶体管有三种工作模式。如果Vgs< Vt,晶体管截止(关断)。如果Vgs> Vt,晶体管导通。如果Vds很小,晶体管充当线性电阻,其中电流与Vds成比例。如果Vgs> Vt且Vds较大,晶体管充当电流源,其中电流变得独立于Vds。
图2.4中的pMOS晶体管的工作方式正好相反。n型体连接到高电位,因此p型源极和漏极的结通常是反向偏置的。当栅极也处于高电位时,漏极和源极之间没有电流流动。当栅极电压降低阈值Vt时,空穴被吸引,在栅极正下方形成p型沟道,允许电流在漏极和源极之间流动。两种类型晶体管的阈值电压不一定相等,因此我们使用术语Vtn和Vtp来区分nMOS和pMOS阈值。
虽然金属氧化物半导体晶体管是对称的,但按照惯例,我们说大多数载流子从它们的源极流向漏极。因为电子带负电,所以nMOS晶体管的源极是两个端子中更负的一个。空穴带正电,所以pMOS晶体管的源极在两个端点中较正。在静态CMOS栅极中,源极是靠近供电轨的端子,漏极是靠近输出的端子。
多数载流子是从源到漏,nMos多数载流子是电子,所以电流方向是从漏到源;pMOS多数载流子是空穴,所以电流方向是从源到漏。