MOSFET 與場效電晶體電路

增強型與空乏型

MOSFET 有兩種型態,差別在於它的靜止狀態。增強型(enhancement)元件是常閉的:閘極電壓為零時沒有通道,你必須加閘極電壓去「增強」(建立)一條通道,它才導通。空乏型(depletion)元件是常開的:閘極電壓為零時通道就已經存在,你得加相反的閘極電壓去「空乏」(擠掉)那條通道,才能把它關掉。可以想成一扇預設關著的門,相對於一扇預設開著的門。

對 N 通道元件而言,差別表現在臨界電壓的正負號。增強型 N 通道 MOSFET 需要一個正的閘源電壓(例如高於 +2 V)才導通。空乏型 N 通道 MOSFET 在 0 V 就導通,需要一個負的閘極電壓才關閉。增強型是壓倒性常見的型態:你會碰到的幾乎每一顆切換用 MOSFET、每一顆數位邏輯 MOSFET 都是增強型,因為「常閉」是安全又方便的預設值。

為什麼重要?常閉(增強型)的開關是故障安全的:萬一閘極驅動消失了,或控制器還沒啟動,負載會保持關閉,而不會猛然全開。空乏型元件較少見,出現在恆流源或自我偏壓的射頻級等特殊角色。JFET 就其本質而言永遠是空乏型。讀規格書時,型態立刻告訴你:在完全沒有閘極驅動時,這顆元件處於什麼狀態。

把微控制器斷電,一顆增強型的負載開關會安全地保持關閉(沒有閘極驅動、沒有通道);同一個位置若換成空乏型元件,則會一直在輸送滿載電流。

增強型常閉;空乏型常開。

你會用到的 MOSFET 幾乎都是增強型。會去用空乏型元件,是一個刻意的、特例的選擇。

又稱
增強型/空乏型常閉型/常開型