CMOS門電路由PMOS場效應管和NMOS場效應管以對稱互補的形式組成，本文先介紹MOS管，然後再介紹由CMOS組成的門電路。

MOS英文全稱Metal Oxide Semiconductor，中文全稱是金屬-氧化物-半導體場效應晶體管，屬于一種電壓控制型器件，正如其名，由金屬(M)，氧化物(O)和半導體(S)構成，和三極管一樣，既可以用來放大電路，也可以當作開關使用，MOS管基本原理和制造流程。

MOS管可分為耗盡型和增強型，每種類型又分為P溝道和N溝道。

增強型MOS管，栅極與襯底之間不加電壓時，栅極下面沒有溝道存在，耗盡型，栅極與襯底之間不加電壓時，栅極下面已有溝道存在。

MOS管的圖形符号如下，一般用增強型MOS管用于門電路分析。

MOS管圖形符号

增強型MOS管有P溝道和N溝道兩種，其結構原理基本類似，主要區别在于沉底和載流子不同，下面以N溝道增強型MOS管為例簡單介紹下，其結構如下所示:

增強型NMOS管的結構

增強型NMOS管是以P型摻雜矽片為襯底，然後制作兩個N型摻雜的區域，再制作一層電介質絕緣層，在兩個N型摻雜的區域用金屬導線連出，分别稱為源極(source)和漏極(drain)，在兩極中間的絕緣層上制作金屬導電層，然後用導向連出稱為栅極(gate)，襯底一般也用導線連出和源極連接在一起。

增強型MOS管需要在栅極加合适的電壓才能工作，下面說明其工作原理：

增強型NMOS管工作原理

電源E1通過R1加到場效應管D, S極，電源E2通過開關S加到G, S極。

當開關S斷開時，栅極無電壓，由于襯底是P型，多數載流子是空穴；源，漏極是N型摻雜，多數載流子是電子，熟悉PN節的讀者可以很快看出來，源極和漏極之間有兩個背靠背的PN節，即使源，漏極加上電壓，總有一個PN節處于反偏狀态，源漏極之間沒有導電溝道，所以電流為0；

當開關S閉合，場效應管栅極獲得正電壓，上面會帶有正電荷，它産生的電場穿過電介質，将P襯底中的電子吸引過來并聚集，從而在兩個都是N型摻雜的源漏極之間出現導電溝道，由于此時漏源之間加上的是正向電壓，于是就會有電流從漏極流入，再經過導電溝道從S極流出，一般把形成溝道時的栅源極電壓稱為開啟電壓，用Vt表示，也即是圖中E2電壓。

如果改變E2電壓大小，栅極下面的電場大小随之變化，吸引過來的電子數量也會發生變化，兩個N區之間溝道寬度就會随之變化，通過的漏源極的電流大小就會發生變化。E2電壓越高，溝道就會越寬，電流就會越大。

增強型MOS管的特點如下：

1. G, S極之間未加電壓時，D, S極之間沒有溝道，電流為0；
2. G, S極之間加上開啟電壓後，D, S極之間有溝道形成，D, S極之間有電流

為分析方便，可以認為當NMOS管，G極為高電平時導通，為低電平時截止；對于PMOS則相反，G極為低電平時導通，高電平時截止。

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