眾所周知，當(dāng) V GS 在增強模式下為正時，N 型耗盡型 MOSFET 的行為類似于 N 型增強型 MOSFET;兩者之間的唯一區(qū)別是 V GS = 0V時的漏電流 I DSS量。增強型 MOSFET 在柵極未通電時不應(yīng)泄漏任何電流，因此當(dāng) V GS = 0V 時 I DSS必須 為 0，但當(dāng) V GS = 0V 時允許 I DSS電流流過耗盡型 MOSFET 的傳導(dǎo)通道 。

總之，N型MOSFET的增強行為發(fā)生在V GS 為正時，而P型MOSFET的增強行為發(fā)生在V GS 為負時。但是我們從未研究過當(dāng) V GS為負時 N 型 MOSFET 的耗盡行為或當(dāng) V GS為正 時 P 型 MOSFET 的耗盡行為 !

當(dāng)然，我們永遠不需要研究 N 型增強型 MOSFET 的耗盡行為，因為它在 V GS 為負時不會泄漏電流，但我們不能忽視 N 型耗盡型 MOSFET 的耗盡行為，因為耗盡型 MOSFET 的開關(guān)會產(chǎn)生正稍后將解釋的邏輯操作。同樣，我們永遠不需要研究 P 型增強型 MOSFET 的耗盡行為，因為它在 V GS 為正時不會泄漏電流，但我們不能忽視 P 型耗盡型 MOSFET 的耗盡行為。

對于增強型MOSFET ，當(dāng)輸入為0V時，V GS 等于-V;大電流將流過 R L ，使輸出電壓接近 +V。當(dāng)輸入為+V時，V GS 等于0V;沒有電流流過 R L ，因此輸出電壓為 0V。輸入和輸出的邏輯狀態(tài)總是相反的。

但是對于耗盡型MOSFET ，當(dāng)輸入為0V時，V GS 等于0V;I DSS的大電流 將流過R L，使輸出電壓接近0V。當(dāng)輸入為+V時，V GS 等于+V，沒有電流流過R L，輸出電壓為+V。輸入和輸出的邏輯狀態(tài)總是相同的。

兩個使用 N 型 MOSFET 的開關(guān)電路。對于增強型MOSFET ，當(dāng)輸入為+V時，V GS 等于+V;大電流將流過 R L ，使輸出電壓接近 0V。當(dāng)輸入為0V時，V GS 等于0V;沒有電流流過 R L ，因此輸出電壓為 +V。輸入和輸出的邏輯狀態(tài)總是相反的。

但是對于耗盡型MOSFET ，當(dāng)輸入為+V時，V GS 等于0V;I DSS的大電流 將流過 R L，使輸出電壓接近 +V。當(dāng)輸入為0V時，V GS 等于-V;沒有電流流過 R L，因此輸出電壓為 0V。輸入和輸出的邏輯狀態(tài)總是相同的。

從以上四個電路中，我們可以得出結(jié)論，增強型 MOSFET 提供負邏輯操作，而耗盡型 MOSFET 提供正邏輯操作。P 型耗盡型 MOSFET 類似于 N 型增強型 MOSFET，因為兩者都需要正電壓來激勵柵極;源極端連接到最低地電壓。

同樣，N 型耗盡型 MOSFET 類似于 P 型增強型 MOSFET，因為兩者都需要負電壓來激勵柵極;源極端接最高電源電壓。

當(dāng)在傳導(dǎo)通道中感應(yīng)出載流子時，增強型 MOSFET 的控制柵極通電;相反，耗盡型 MOSFET 的控制柵極在導(dǎo)電溝道被夾斷時通電。

耗盡型 MOSFET 的操作顯示了當(dāng)柵極通電并連接到 +V 時 P 型耗盡型 MOSFET 的夾斷。柵極處的正電壓將誘導(dǎo)帶負電的電子在絕緣體下方積聚并消除傳導(dǎo)通道中的空穴，從而形成沒有載流子的區(qū)域。開始時，該區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)在源極端子附近——與地電位相連——并且該區(qū)域?qū)⒗^續(xù)擴大，直到 P 通道完全被夾斷。夾斷總是首先發(fā)生在源極端子附近，因為它連接到具有系統(tǒng)最低電位的 0V 地，而輸出漏極端子的電壓永遠不會低于 0V。

緩沖

一旦我們建立了上一節(jié)所示的四個基本開關(guān)電路，我們自然可以構(gòu)建以下兩個 CMOS 電路：增強型 MOSFET 的反相器，以及耗盡型 MOSFET 的同相緩沖器。CMOS電路以其在穩(wěn)定狀態(tài)下不消耗功率的省電能力而著稱;兩個互補 MOSFET 中的一個始終處于 ON 狀態(tài)，而另一個處于 OFF 狀態(tài)。由于增強型 MOSFET 的行為眾所周知，我們將只關(guān)注耗盡型 MOSFET 的行為。

閂鎖

同相緩沖器的創(chuàng)建也給了我們一個鎖存器。由于緩沖器的輸入信號和輸出信號始終具有相同的相位，我們甚至可以將它們捆綁在一起以產(chǎn)生正反饋來鎖定其狀態(tài)。

鎖存器是用于存儲設(shè)備的獨特電路。當(dāng)輸入信號綁定到 0V 時，N 型 MOSFET 將被夾斷，但 P 型 MOSFET 將導(dǎo)通，因此輸出將為 0V。由于兩個 MOSFET 都處于穩(wěn)定狀態(tài)，即使在輸入信號被移除后，輸出也將永遠保持在 0V。

同樣，當(dāng)輸入信號連接到 +V 時，P 型 MOSFET 將被夾斷，但 N 型 MOSFET 將導(dǎo)通，因此輸出也將為 +V。由于兩個 MOSFET 都處于穩(wěn)定狀態(tài)，即使在輸入信號被移除后，輸出也將永遠保持在 +V。

傳統(tǒng)上，它需要兩個反相器來構(gòu)建一個鎖存器，因為這是產(chǎn)生正反饋的唯一方法。使用正邏輯技術(shù)，一個非反相緩沖器足以構(gòu)建一個鎖存器，并且可以節(jié)省一半的硅片。

記憶細胞

物理上，一個由兩個 MOSFET 的正邏輯技術(shù)構(gòu)建的鎖存器由兩個存儲單元組成，N 型 MOSFET 是鎖定 H 狀態(tài)的存儲單元，而 P 型 MOSFET 是鎖定 L 狀態(tài)的存儲單元?？梢允褂脝蝹€ MOSFET 作為存儲單元來存儲數(shù)據(jù);然而，由于單個 MOSFET 只能鎖定在邏輯狀態(tài)，因此需要刷新機制來保持解鎖狀態(tài)，這在 DRAM 應(yīng)用中很常用。

靜電放電

所有傳統(tǒng)的 MOSFET 產(chǎn)品都會受到靜電放電的損壞，尤其是在未通電的情況下。這是因為在柵極通電之前，增強型 MOSFET 的傳導(dǎo)通道是不存在的;增強型 MOSFET 的所有柵極、源極和漏極端子在系統(tǒng)未上電時都處于高阻抗狀態(tài)，因此它們很容易被 ESD 損壞。設(shè)計一個在系統(tǒng)未上電時保護增強型 MOSFET 并且同時在系統(tǒng)上電時不消耗功率的低阻抗電路是非常困難的 。

但 ESD 保護對于耗盡型 MOSFET 來說絕不是問題，因為低阻抗傳導(dǎo)通道始終存在于系統(tǒng)通電之前。簡單 ESD 保護電路 可以在系統(tǒng)未通電時通過將柵極輸入連接到電源軌和接地系統(tǒng)來保護高阻抗柵極輸入免受 ESD 事件的影響。系統(tǒng)上電時，ESD 保護電路會自動關(guān)閉，不耗電。