什么是场效应原理 场效应原理是什么？

什么是场效应原理

场效应原理又称为场效应晶体管原理，是指利用PN结的电容或者金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的结构，通过外加电场控制电子（或空穴）的浓缩，从而控制电流的流动。场效应原理是现代电子学的基础之一。

PN结的电容

PN结的电容效应是场效应原理的基础之一。当PN结正向偏置时，电容的反向电压引起电子的向耗尽层流动，从而变成载流子，电容变小；反向偏置时，电容增大。因此，PN结可以作为控制电流流动的元件，也可以作为电容使用。

当PN结与外加电源连接时，当有一较小的正向电压时，PN结的电容作为存储载流子的元件，并从PN结的界面传导出载流子。当电压继续增大时，电阳性区向负极靠拢，负极向电阳性区靠拢，使PN结耗尽层迅速扩宽。当电压进一步增大，PN结耗尽层宽度变大，空间电荷区域阶跃状演变，使电容变小，进而形成了场效应。

MOSFET的结构

MOSFET是 metal-oxide-semiconductor field-effect transistor 的缩写，即金属-氧化物-半导体场效应晶体管。MOSFET由source、drain、gate和substrate构成，其中源极（source）和漏极（drain）之间是由绝缘层隔开的导电通道，而控制通道则通过向栅极（gate）施加电压的方式来控制。

当栅极施加电压时，形成的电场会使导电通道内的自由电荷子发生移动，从而使导电通道电阻发生变化，电流大小也会受到影响。这样，就可以通过改变栅极电压的方式来控制MOSFET的导通情况，实现电流的控制。

MOSFET工作原理

MOSFET的工作原理是通过施加栅极电压来控制导电通道内的自由电子的运动状态。当栅极电压为0时，导电通道内的电子呈散乱状态，电阻较大，电流很小；而当栅极施加足够的正电压时，会在导电通道内形成电子气，并流经源极和漏极，形成电流。当栅极施加的负电压，导电通道将不再导电。

MOSFET通过控制栅极电压，从而使导电通道内的电流得以控制。这种电流控制方式叫做场效应电晕，电晕效应是一种片上器件控制电流的重要物理机制。