分析完閾值電壓的機制后，下面我們重點分析一下MOS器件的電壓、電流與閾值電壓之間的關系。假設如圖所示，柵極施加電壓為，溝道漏極施加電壓為。

理解MOS結構的IV特性，對理解IGBT其工作機制至關重要，所以這里我們做一下推導。

推導邏輯大致如下：根據歐姆定律，電壓為電流與電阻的乘積，所以IV特性的橋梁就是電阻，想辦法將電阻用IV表達出來，即可得到IV特性；電阻由材料的電阻率與幾何尺寸所決定，所以關鍵要先求出電阻率；

回顧微觀電流那一章，電阻率是電導率的倒數，而電導率又是遷移率和電荷濃度的乘積；電荷濃度的積分是電荷密度；電荷密度與外加電壓之間的橋梁是電容，至此，顯然可以將電阻與外加電壓建立起關系，并替換歐姆定律中的電阻，就可以得到IV之間的關系了。

顯然，推導過程中的關鍵是電導率。因為反型層中的電荷濃度不是常數，所以電導率也不是常數，因此可以先求解出方向的平均電導率，

其中換算用到了，，其中為反型層的寬度，其物理意義是從柵氧界面到硅體中費米能級與本征能級重合位置的距離；定義為電荷密度，顯然與外加電壓的關系是，

其中，是柵氧的單位電容，其定義見前一節；為閾值電壓；為點的電壓。

因此電阻率表達為，

進一步地，在尺度內的電阻，

所以，

分離變量，并在方向上積分，

積分后的結果為，

這就是MOS結構的IV特性表達式。從這個表達式中可以大致有以下幾個結論：

幾何尺寸上，MOS電流與溝道深度和寬度相關，但與反型層的深度無關；

柵極，電容越大，電流越大，即柵氧厚度越小，電流越大；

電流與遷移率成正比；

電流與外加電壓不是線性關系，顯然存在最大值，即當，

這個電流通常被稱為MOS的飽和電流。

需要注意的是，當，表達式不再成立，即不會隨著的進一步增大而減小，因為當時，溝道已經夾斷，當進一步增加時，溝道長度會減小，使得增大。所以當達到飽和電流后，隨著增大而基本維持恒定值。