Transistore MOS
1) Descrivere la struttura di un NMOS ad arricchimento :
Si ha un condensatore MOS costituito da un metallo, un ossido ed un p_doped, ai capi della ossido abbiamo due regioni drogate n+ connesse ai morsetti di Drain e di Source, applicando una tensione positiva al gate si ha che in un primo tempo si svuota di lacune la regione sottostante dopodiché al crescere di VG si arriva ad avere un canale di portatori minoritari che consente il flusso di elettroni dal Source al Drain.
2) Analisi approssimata della IDS con il controllo della carica :
La corrente ID che scorre nel canale è data semplicemente dal rapporto tra la carica Qn ed il tempo Ttr che essa impiega ad attraversare il canale, in particolare si ha 
mentre 
sostituendo si ha 
3) Analisi completa della IDS con il controllo della carica :
In questo caso non si trascura la caduta di potenziale che si ha lungo il canale, tuttavia per semplificare la trattazione si utilizza la approssimazione di gradual-channel secondo la quale i campi nella direzione y (…dal Drain al Source) sono infinitesimi rispetto a quelli che si hanno nella direzione x (…dal gate al bulk) inoltre si assume che la lunghezza del canale L sia maggiore della lunghezza L´ della regione di svuotamento al Drain. La caduta di potenziale all´interno di un tratto del canale avente resistenza R è 
dove 
sostituendo si ottiene 
, integrando per separazione delle variabili e sostituendo il valore di mn si ottiene 
si tratta di parabole che esprimono ID al variare di VG tuttavia esse hanno valore solo per VDS < VG – VT oltre infatti implicano una improbabile conduttanza differenziale negativa ed una carica non negativa nel canale. Tuttavia per VDS > VG – VT si ha che il canale è interrotto vicino al drain e quindi si crea un forte campo elettrico che fa si che la velocità dei portatori sia massima e costante quindi IDS è costante ed insensibile alla VDS il suo valore in questa regione di funzionamento è infatti 
.
4) Determinazione di VT :
Si mette l´NMOS in saturazione cortocircuitando il Gate con il Drain, quindi dalla si può disegnare la caratteristica di 
al variare di VD si tratta di una retta che interseca la ascissa in VT e la cui pendenza può essere utilizzata per determinare la mobilità.
5) Body Effect :
Come per la determinazione di VT anche in questo caso si pone l´NMOS in saturazione cortocircuitando il Gate con il Drain inoltre si applica una tensione VB al bulk, al suo crescere si ha che la retta che rappresenta al variare di VD trasla parallelamente a se stessa e quindi al crescere di VB aumenta anche VT .
5) Transconduttanza :
Può essere calcolata derivando la ID rispetto a VG si ottiene 
per VD < VS sat .
6) Tempo di transito :
Il tempo di transito nel canale di un MOS in saturazione avente il Source a massa si calcola con l´integrale 
dove 
e VC può essere ricavato risolvendo per separazione delle variabili l´equazione differenziale 
, si ottiene 
che sostituita ed integrata fornisce 
.
7) CMOS :
È un circuito costituito da un PMOS ed un NMOS aventi i Drain in comune mentre il Source del PMOS è a VSS mentre il Source della NMOS è a massa, i Gate sono invece cortocircuitati e ad essi viene applicato il segnale d´ingresso mentre l´uscita è presa sui Drain. La caratteristica principale di questa configurazione è che assorbe corrente soltanto durante le commutazioni in quanto alternativamente uno dei due MOS è interdetto e la altro è in regione attiva.
