Querschnitt eines n-Kanal-MOSFET (eingeschaltet)
Ein n-Kanal-MOSFET besteht aus n⁺-dotierten Source- und Drain-Gebieten in einem p-Substrat. Die Oberfläche dazwischen ist durch eine dünne Gate-Isolierschicht von der darüberliegenden Gate-Elektrode getrennt. Liegt am Gate keine Spannung an, ist der Bereich zwischen Source und Drain p-leitend, und es fließt kein Strom.
Erhöht man die positive Gatespannung, werden die Löcher von der Oberfläche verdrängt, und es entsteht eine Raumladungszone. Oberhalb der Schwellenspannung sammeln sich Elektronen an der Oberfläche, die dadurch n-leitend invertiert wird. Diese Elektronenschicht (Inversionsschicht) bildet den Kanal zwischen Source und Drain, und der Transistor schaltet ein.
Selbst ausprobieren: Gatespannung und Kanal
Erhöhen Sie die Gatespannung VGS: Die Löcher unter dem Gate werden verdrängt, die Raumladungszone wächst, und oberhalb der Schwellenspannung sammeln sich Elektronen an der Oberfläche und bilden eine Inversionsschicht (Kanal). Die Schwellenspannung beträgt 0,46 V, die Flachbandspannung etwa −1,0 V (Standardwerte des Schwellenspannungsrechners).