Принцип действия. При напряжении на затворе относительно истока, равном нулю, и при наличии напряжения на стоке ток стока оказывается ничтожно малым. Он представляет собой обратный ток p-n- перехода между подложкой и сильнолегированной областью стока. При отрицательном потенциале на затворе (для структуры рисунок 28а) в результате проникновения электрического поля через диэлектрический слой в полупроводник при малых напряжениях на затворе (меньших UЗИ пор) у поверхности полупроводника под затвором возникают обедненный основными носителями заряда слой и область объемного заряда, состоящая из ионизированных нескомпенсированных примесных атомов. При напряжениях на затворе, больших порогового UЗИ пор, у поверхности полупроводника под затвором возникает инверсионный слой, который и является проводящим каналом между истоком и стоком. С изменением напряжения на затворе концентрация основных носителей заряда в проводящем канале, а так же, а так же толщина или поперечное сечение проводящего канала, т.е. происходит модуляция сопротивления проводящего канала. Основной причиной модуляции сопротивления проводящего канала в МДП-транзисторах с индуцированным каналом является изменение концентрации носителей заряда в проводящем канале; в полевых транзисторах с управляющим переходом – изменение толщины или поперечного сечения канала.

В связи с тем, что затвор отделен от подложки диэлектрическим слоем, ток в цепи ничтожно мал, мала мощность, потребляемая от источника сигнала в цепи затвора и необходимая для управления относительно большим током стока. Таким образом, МДП-транзистор с индуцированным каналом может производить усиление электрических сигналов по напряжению и по мощности.

Выходные статические характеристики. Характер зависимости IС= f(UСИ) при UЗИ= const для МДП-транзистора с индуцированным каналом аналогичен характеру таких же зависимостей для полевого транзистора с управляющим переходом.

Рисунок 26. Выходные статические характеристики (а) и статические характеристики передачи (б) МДП-транзистора с индуцированным каналом[7].

Сулинейность крутых частей характеристик (рисунок 26 а) объясняется уменьшением толщины канала около стока при увеличении напряжения на стоке и неизменном напряжение на затворе, так как на сток и на затвор подаются потенциалы одного знака относительно истока. Следовательно, разность потенциалов между истоком и затвором или между затвором и прилегающей к стоку частью канала уменьшается. Поэтому при увеличении тока стока происходит уменьшение поперечного сечения канала около стока.

При напряжении насыщения UСИ НАС происходит перекрытие канала около стока и дальнейшее увеличение напряжения на стоке вызывает очень малое увеличение тока стока. Распределение напряженности электрического поля у поверхности полупроводника при напряжении на стоке, превышающем напряжение насыщения, т.е. для пологой части выходных характеристик, показано на рисунке 27. На расстоянии ι1 от сильнолегированной области истока преобладает нормальная составляющая напряженности электрического поля, созданная напряжением на затворе. На этом участке существует инверсионный слой у поверхности полупроводника. На расстоянии ι2 от сильнолегированной области стока преобладает касательная составляющая электрического поля, созданная напряжением на стоке относительно истока. Несмотря на то, что на участке канала протяженностью ι2 нормальная составляющая напряженности имеет другое направление и отталкивает дырки от поверхности полупроводника, через этот перекрытый участок канала идет ток, связанный с движением под действием сильного тянущего поля (касательной составляющей).