mos管在飽和區時，其電子溝道已經被夾斷了，為什麼還有漏電流存在了？
一直不明白電子溝道是個能使漏電流通過的溝道還是這個溝道的電子也會是漏電流的一部分？書看的不是很明白，還請大神指教
呃，邀請對人了。
很基本的問題，哈？
要解釋清楚這個問題，先要解釋二極體是怎麼回事。
要解釋二極體是怎麼回事，先讓我們了解下硅。 ----半導體產業也被成為硅產業。一
為什麼是硅？自然界裡面存在大量的硅。沙子，玻璃都是硅或者是二氧化硅。
在元素周期表裡面，硅在碳的正下方。是四價的物質。如果你還記得金剛石的結構，一個碳原子跟旁邊四個碳原子相連，構成了一種穩定的結構。那麼你也可以想像在純凈的硅晶體裡面，原子是怎麼相連的。就是下圖這個樣子。
為什麼是這樣子的穩定結構？
硅是四價的物質，就意味著在它的最外層，有四個電子。可是其實它的最外層可以容納的電子數量是八個。 所以它告訴旁邊的四個原子：我有一個電子，你有一個電子，我們兩都把電子拿出來，這樣我們就都有兩個電子，這樣好吧？
簡直是瞌睡遇到枕頭，旁邊的原子也正有此意。於是它一共拿了四個電子出來，跟四個硅原子分享，一共得到了八個電子。這樣所有的原子大家都happy，沉浸在一種滿足的喜悅當中。所以其實純凈的硅是不導電的。因為你看，沒東西可以導電。原子和原子通過電子緊密相連，順便也把這些電子綁得嚴嚴實實。我們知道，電子的移動產生了電流。如果沒有電子可以移動，電流也就無從產生。
那我們那這麼一坨不能導電的東西有什麼鳥用？
二
P型半導體和N型半導體純凈的硅確實沒有多大的用處。但是，假如我們想一想辦法，就能賦予硅奇妙的性質。這種辦法就是參雜。
試想一下，要是我們用一種五價的原子，來代替上圖中某一個硅原子的位置，會發生什麼。
五價的原子周圍一共有5個電子。可是它的周圍只有四個硅原子。它們只需要它的四個電子。
這下慘了。這些電子就像玩搶板凳的遊戲一樣，五個電子，總共只有四個板凳。於是多了一個電子出來，沒地方去，尷尬地站在黑板那兒。覺得世界那麼大，但哪兒都不屬於我。
於是這顆電子失去了鍵力的約束，內心的瘋狂漸漸滋長。到最後他就到處遊盪起來。我們叫這顆電子自由電子，它可以在器件內部到處跑來跑去。
摻了五價原子的硅於是就具有了導電性。我們稱這種半導體為N型半導體。
那假如我們摻雜摻成三價的原子，又怎麼樣呢？
就多了一根板凳。
現在設想一下，有人家裡結婚了，請了20桌親朋好友來吃婚宴，每桌可以坐八個人。可是現在第一桌只來了七個人。
第二桌的一個人看見第一桌空了一個位置，說：我來坐這裡。
然後第二桌就空了一個位置。第三桌過來一個人又把第二桌的空位坐了……
這樣，雖然是人在從一個位置挪到另外一個位置，可是看起來卻像是位置從第一桌挪到第二桌，然後不斷挪動一樣。
這些吃飯的人就好比電子，位置就好比空穴。
這樣，空穴的移動（當然，其實也是電子的移動），也使得摻了三價物質的硅變成了導體。
我們把摻三價物質的硅叫做P型半導體。
三
把P型半導體和N型半導體放到一起如果把一塊P型硅和一塊N型硅放到一起，會怎麼樣呢？
N型硅里的電子錶示這輩子從來沒看到過這麼多妹子，阿不，空穴。
於是它們就會朝著P型搬到體內部擴散。 一個電子只要看到一個空穴，就把這個位置佔了。然後後面的電子再跑過來，繼續朝前擴散。自由電子嘛，就像發瘋的野馬一樣，天花板上都有它們的腳印。
喲，那這樣一來，會不會N型半導體里的電子都跑到P型半導體裡面，把空位都佔了，這不是又讓這個東西變成跟從前沒摻雜時候一樣了嗎？
多慮了。這個事情是不可能發生的。
五價的原子雖然多出來了一個電子，可是這個電子不是白白都出來的。當這個電子遠離了生他養他的故鄉，它留下的不只是一個傳說……它還留下了一個帶正電荷的，孤零零的五價原子——它現在只有四個電子在身邊了。同樣的道理，P型硅里的空穴要是被電子佔據，也不是白白被佔據的。因為P型硅裡面摻的三價原子旁邊本生只有三個電子，現在無緣無故地多了一個出來，它們總的電荷量就變成了負電荷。
在N型硅和P型硅交界的地方，從N型硅里跑出來的電子跑到了P型硅里，在N型硅里留下一個正電荷，在P型硅里產生一個負電荷。 於是電場就產生了。這個電場從N型硅指向P型硅。阻止電子繼續從N型硅跑過來。
我們把這種因為電子和空穴的思鄉之情而產生的電場叫做內建電場。因為內建電場的存在，這塊半導體內部的電子和空穴的移動達到了宏觀上的平衡。所以也就沒有電流的流動。
只是，在PN結（引入這個詞表示P型半導體和N型半導體的接觸面）附近，大概幾百納米的範圍內，有一片奇怪的區域，在這片區域內，電子和空穴不再單身，而是進去夫妻雙雙把家還的模式。基本上找不到自由電子或者是自由空穴的存在了，我們叫他耗盡區。（一個有意思的冷知識：硅原子大小大概是0.5nm，也就是說，耗盡區大概是幾百個硅原子厚度）
二極體有什麼特性呢？ 電流只能從一邊流到另一邊。 反方向不行。
說一說這是為什麼：
假如我們從P端向N端施加一個正向的電壓，會發生什麼事情呢?
P型半導體內部的空穴，都有一股朝著N型半導體內移動的衝動。它們移動到靠近PN結附近，把原先在耗盡區以外的空穴朝耗盡區以內擠。於是結果是耗盡區變薄了。這下好了，耗盡區變薄了，再也沒有足夠的電場強度維持之前的平衡了。現在更多的電子可以從N型硅通過擴散移動到P型硅。也有更多的空穴可以從P型硅擴散到N型硅。這些擴散的電子和空穴形成了一股電流。這就是PN結正嚮導通的時候形成的電流。
那麼假如加上的電壓是從N端向P端的，會發生什麼事情呢？
由上文的推理可知，這次PN結的寬度會增加。但是增加的PN結寬度沒什麼用。如果說在不施加電的狀態下的平衡，是通過反向電場把擴散過來的電子再給推回去的的話，現在增加的PN結寬度，只是把這堵牆修得更高。 卻不會帶來電子或是空穴的流動了。所以PN結反偏的時候不導電。
五
回到問題。
題主的問題是說，假如我們現在有一個NMOS導電，在線性區的時候容易理解，因為這個時候NMOS下面的反型層剛好可以把源漏的N型半導體聯通在一起。
可是假如是工作在飽和區。從我們看到的示意圖來說，溝道和漏端之間似乎根本沒有聯通。那麼這個時候，電流是如何從溝道跑到漏極去的呢? 它們飛過去的嗎？我們來理一理
NMOS下面的反型層，是N型的。所以反型層裡面自由移動的都是電子。
現在這些電子移動到夾斷區附近。那裡是一個反偏的PN結。在這個PN結裡面，電場的方向是從漏極指向源極的。電子剛剛靠近這個結，立刻就會被這個結中的電場俘獲，並且掃走。最終抵達漏極形成電流。
六
其他乾貨時間1. PN結反偏電壓可以一直增加嗎？
不可以。 我們剛才看到，PN結中雖然看上去沒有電子了，但是其實這是一種抽象的假設。耗盡區中是有電子的。只是電子的密度會隨著耗盡區按照指數減小。減小得很快。這些電子雖然不多，但是也會在反向電場的作用下被加速，產生微小的電流。假如反向電壓比較小，問題不大。可是一旦反向電壓夠高，電子就會在電場裡面被加速得很快。當它們快到一定程度，就會把之前好好獃在空穴里的電子轟出來。被轟出來的這個電子又被加速，轟出另外一個電子。就這樣子子孫孫無窮盡也，耗盡區里就形成了極多的電子空穴對，變成了導體。 這就是擊穿。2. 電流總是從漏流向源嗎？在漏極電壓比較低的情況下，大多數電流都是從漏極流向源的。但是如果漏極電壓比較高，電子通過耗盡區的時候會有一定的概率再撞出一個電子和空穴。電子會繼續朝著漏極運動，而空穴將被電場掃到P型的襯底。變成襯底電流。翻譯成中文真坑，漏電流和漏極電流是兩回事……你應該說的是後者吧-_-||。
增強型nmos為例，
一、先講反型電子來自哪裡：
1. 漏源電壓為0。柵電壓為正，p型襯底空穴被排斥，少子電子被吸引到表面；隨著柵壓增加，少子電子越來越多聚集在襯底表面，形成一層很薄的電子溝道，俗稱反型。此時反型電子來自於襯底。
2. 漏源電壓不為0，柵電壓不變了。最容易得到電子的地方當然是源端，反型電子來自源端。
二、然後講形成飽和電流的原理：
在夾斷區出現耗盡層，橫向電場大部分落在這個區，電場方向漏端指向源端，該夾斷區邊緣的反型電子(nmos)，由於擴散，一旦電子進入該區域就會被電場加速扯到漏端，從而形成電流。 至於為什麼飽和，是因為電子遷移率不再與電場成線性增加的關係了，電子漂移速度達到飽和。這需要理論推導，略。
三、最後回到問題：反型電子是不是漏極電流的一部分？
答案是肯定的。你這相當於把電子分成了兩種，一是最初沒加漏源電壓的反型電子，二是源端提供的電子。由上述分析知道，反型電子在mos工作的時候由源端提供，最初的那部分電子被電場扯走了以後，由源端來補充，這是個連續的過程。
不知道題主明白了沒:)
- 當Vgs大於Vth，Vds還小於過驅動電壓時，這時Vg和Vd都是正電壓，襯底是零偏，源級和襯底構成的pn結合漏極和襯底構成的pn結均反偏，但是Vg和Vd都比較小，所以耗盡區的寬度都差不多，如下圖所示
2.當Vds大於過驅動電壓時，Vd就遠大於Vg，兩個pn結雖然都是反偏，但是反偏的程度不一樣，兩邊耗盡區的寬度也不一樣，漏極耗盡區的寬度遠大於源級耗盡區的寬度，這樣就造成了夾斷點的左移，如下圖所示
夾斷電壓：（在DS一直增大時），Id電流在增大，電子的遷移速率在增大，同時空間電場也在不斷增大，電壓增大到一定時（形成夾斷電壓）與繼續增大的空間電場作用抵消。所以Id不變。（Id不變有種說法是電子遷移率不隨電場的增大而增大）。
三角形導電溝道的形成：因為導電溝道電阻的存在，Vd加在每個橫向位置的電壓不同，即有不同的壓降，導致耗盡層的寬度不同，導電溝道形狀變為三角形。
這是我的理解，不對的地方請大家指出來。
首先要更正一下是漏端電流。當柵極電壓Vg一定，則Vp固定。VD大於Vp( pinch off voltage)時，電流就只由Vs決定了。因為Qinv/Cox對整個Vch從Vs到Vd的積分(I/beta)不再由Vd決定。這時候由於 early effect還是會存在電流變化。
飽和情況下，S和D之間的channel會被Vds在D電極附件產生的電場夾斷。夾斷區也是能導電的，只是沒有受到門電極帶來的額外的載流子的貢獻。Vds加的越大，夾斷越厲害，導致一個平衡效應，所以Id不隨Vds的增大而增大。
當然，在很多有短溝道效應的晶體管器件中，有直接把S和D連起來的非channel conduction區域。這個區域幾乎不受門電極的控制。這種情況下，器件不再飽和，而且閾值電壓變得使得器件"難以被關閉"，以至於對應於沒有短溝道效應的晶體管，器件的開關效應變差。很形象
我曾經也有同樣的疑問，後來從器件物理的角度我明白了，物理層面的理解可以像資深大神@Yike講解的那樣。
在我還沒完全弄明白物理層面的原理的時候，我那時都是用下面這樣的連續自問自答來說服自己的。
1.MOS管為什麼能導電？→因為MOS管柵上有控制電壓導致絕緣層下面產生了一個電子可以自由移動的溝道呀！2.MOS管源和漏之間如何流過電流？→只要給源漏之間一個電勢差就行了呀！3.但是我發現一個問題，源漏電壓差變大可以讓源漏電流值增大耶！但是！當電勢差超過一定值的時候電流竟然不再增長了！為什麼？→這就是我們常說的飽和嘍。4.為什麼飽和？→因為溝道夾斷了。5.溝道斷了不就應該沒有電流嗎？→你剛剛明明說源漏壓差變大電流會恆定現在怎麼又能突然沒有電流呢？偉大的自然界是絕不會出現這種不連續現象的！6.我……特么……還真的是耶……
另外，溝道夾斷在英文裡面叫"pinch off"。擴散。
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