Ta thấy rằng khi áp một điện thế âm vào JFET kênh N thì vùng hiếm rộng ra. Sự gia tăng của vùng hiếm làm cho thơng lộ hẹp lại và điện trở của thơng lộ tăng lên. Kết quả sau cùng là tạo ra dịng điện ID nhỏ hơn IDSS.
Bây giờ, nếu ta áp điện thế dương VGS vào JFET kênh N thì vùng hiếm sẽ hẹp lại (do phân cực thuận cổng nguồn), thơng lộ rộng ra và điện trở thơng lộ giảm xuống, kết quả là dịng điện ID sẽ lớn hơn IDSS.
Trong các ứng dụng thơng thường, người ta đều phân cực nghịch nối cổng nguồn (VGS âm đối với JFET kênh N và dương đối với JFET kênh P) và được gọi là điều hành theo kiểu hiếm.
JFET cũng cĩ thể điều hành theo kiểu tăng (VGS dương đối với JFET kênh N và âm đối với JFET kênh P) nhưng ít khi được ứng dụng, vì mục đích của JFET là tổng trở vào lớn, nghĩa là dịng điện IG ở cực cổng - nguồn trong JFET sẽ làm giảm tổng trở vào, do đĩ thơng thường người ta giới hạn trị số phân cực thuận của nối cổng - nguồn tối đa là 0,2V (trị số danh định là 0,5V).
VGGGDSIGSSVDSVDD+-VGS+-Phân cực kiểu hiếmPhân cực kiểu tăng(Tối đa 0,2V)+-+-00-4VVGSVGS = 0,2VVGS = 0VVGS = -1VVGS = -2VVGS = -3VVDSIDIDIDSSĐiều hành kiểu tăngĐiều hành kiểu hiếm0,2VHình 21JFET kênh N +VGGGDSVDSVDD-VGS-+Phân cực kiểu hiếmPhân cực kiểu tăng(Tối đa 0,2V)-+- +VGGIDHình 22
Tuy JFET cĩ tổng trở vào khá lớn nhưng cũng cịn khá nhỏ so với đèn chân khơng. Để tăng tổng trở vào, người ta đã tạo một loại transistor trường khác sao cho cực cổng cách điện hẳn cực nguồn. Lớp cách điện là Oxyt bán dẫn SiO2 nên transistor được gọi là MOSFET.
Ta phân biệt hai loại MOSFET: MOSFET loại hiếm và MOSFET loại tăng.
Hình sau đây mơ tả cấu tạo căn bản MOSFET loại hiếm (DE - MOSFET) kênh N và kênh P.
Thân p-Kênh n-n+n+NguồnSCổngGThốtDTiếp xúc kim loạiSiO2GDSThân UGDSThân nối với nguồnKý hiệuDE-MOSFET kênh NHình 23
Thân n-Kênh p-p+p+NguồnSCổngGThốtDTiếp xúc kim loạiSiO2GDSThân UGDSThân nối với nguồnKý hiệuDE-MOSFET kênh PHình 24
Chú ý rằng DE - MOSFET cĩ 4 cực: cực thốt D, cực nguồn S, cực cổng G và thân U (subtrate). Trong các ứng dụng thơng thường, thân U được nối với nguồn S.
Để DE-MOSFET hoạt động, người ta áp một nguồn điện VDD vào cực thốt và cực nguồn (cực dương của nguồn điện nối với cực thốt D và cực âm nối với cực nguồn S trong DE-MOSFET kênh N và ngược lại trong DE-MOSFET kênh P). Điện thế VGS giữa cực cổng và cực nguồn cĩ thể âm (DE-MOSFET kênh N điều hành theo kiểu hiếm) hoặc dương (DE-MOSFET kênh N điều hành theo kiểu tăng)
Thân p-Kênh n-n+SGDSiO2- VDD ++ VGG -n+Thân p-Kênh n-n+ thốtVùng hiếm do cổng âm đẩy các điện tử và thốt dương hút các điện tử về nĩTiếp xúc kim loại cực cổngVùng hiếm giữa phân cực nghịch p- và vùng thốt n+Hình 25Điều hành theo kiểu hiếm
Thân p-n-n+SGDSiO2- VDD +- VGG +n+Điện tử tập trung dưới sức hút nguồn dương của cực cổng làm cho điện trở thơng lộ giảmĐiều hành theo kiểu tăngHình 26
Khi VGS = 0V (cực cổng nối thẳng với cực nguồn), điện tử di chuyển giữa cực âm của nguồn điện VDD qua kênh n- đến vùng thốt (cực dương của nguồn điện VDD) tạo ra dịng điện thốt ID. Khi điện thế VDS càng lớn thì điện tích âm ở cổng G càng nhiều (do cổng G cùng điên thế với nguồn S) càng đẩy các điện tử trong kênh n- ra xa làm cho vùng hiếm rộng thêm. Khi vùng hiếm vừa chắn ngang kênh thì kênh bị nghẽn và dịng điện thốt ID đạt đến trị số bảo hồ IDSS.
Khi VGS càng âm, sự nghẽn xảy ra càng sớm và dịng điện bảo hồ ID càng nhỏ. Khi VGS dương (điều hành theo kiểu tăng), điện tích dương của cực cổng hút các điện tử về mặt tiếp xúc càng nhiều, vùng hiếm hẹp lại tức thơng lộ rộng ra, điện trở thơng lộ giảm nhỏ. Điều này làm cho dịng thốt ID lớn hơn trong trường hợp VGS = 0V.
00VGS(off) < 0 VGSVGS = +1VVGS = 0VVGS = -1VVGS = -2VVGS = -3VVDS (volt)ID (mA)IDSSĐiều hành kiểu tăngĐiều hành kiểu hiếm2VHình 27DE-MOSFET kênh NVGS = +2VIDmaxĐặc tuyến truyềnĐặc tuyến ngõ raID (mA)Vì cực cổng cách điện hẳn khỏi cực nguồn nên tổng trở vào của DE-MOSFET lớn hơn JFET nhiều. Cũng vì thế, khi điều hành theo kiểu tăng, nguồn VGS cĩ thể lớn hơn 0,2V. Thế nhưng ta phải cĩ giới hạn của dịng ID gọi là IDMAX. Đặc tuyến truyền và đặc tuyến ngõ ra như sau: 00VGS(off) > 0 VGSVGS = -1VVGS = 0VVGS = +1VVGS = +2VVGS = +3VVDS (volt)ID (mA)IDSSĐiều hành kiểu tăngĐiều hành kiểu hiếm-2VHình 28DE-MOSFET kênh PVGS = -2VIDmaxĐặc tuyến truyềnĐặc tuyến ngõ raID (mA)
Như vậy, khi hoạt động, DE-MOSFET giống hệt JFET chỉ cĩ tổng trở vào lớn hơn và dịng rỉ IGSS nhỏ hơn nhiều so với JFET.