由于N溝道增強型MOS管最為常用，因此下面主要介紹這種類型的MOS管。

1．外形與結(jié)構(gòu)

N溝道增強型絕緣柵場效應(yīng)管（簡稱增強型NMOS管）如圖2-14所示。

圖2-14    N溝道增強型絕緣柵場效應(yīng)管

增強型NMOS管的結(jié)構(gòu)是以P型硅片作為基片（又稱襯底），在基片上制作兩個含很多雜質(zhì)的N型材料，再在上面制作一層很薄的二氧化硅( SiO2)絕緣層，在兩個N型材料上引出兩個鋁電極，分別稱為漏極(D)和源極(S)，在兩極中間的SiO2絕緣層上制作一層鋁制導(dǎo)電層，從該導(dǎo)電層上引出電極稱為G極。P型襯底與D極連接的N型半導(dǎo)體會形成二極管結(jié)構(gòu)（稱之為寄生二極管），由于P型襯底通常與S極連接在一起，所以增強型NMOS管又可用圖2-14 (c)所示的符號表示。

2．工作原理

增強型NMOS管需要加合適的電壓才能工作。加有電壓的增強型NMOS管如圖2-15所示，圖2-15 (a)為結(jié)構(gòu)圖形式，圖2-15 (b)為電路圖形式。

圖2-15    加有電壓的增強型NMOS場效應(yīng)管

如圖2-15 (a)所示，電源E1通過R1接場效應(yīng)管的D、S極，電源E2通過開關(guān)S接場效應(yīng)管的G、S極。在開關(guān)S斷開時，場效應(yīng)管的G極無電壓，D、S極所接的兩個N區(qū)之間沒有導(dǎo)電溝道，所以兩個N區(qū)之間不能導(dǎo)通，ID電流為0；如果將開關(guān)S閉合，場效應(yīng)管的G極獲得正電壓，與G極連接的鋁電極有正電荷，由此產(chǎn)生的電場穿過SiO2層，將P襯底很多電子吸引靠近至SiO2層，從而在兩個N區(qū)之間出現(xiàn)導(dǎo)電溝道，此時D、S極之間被加上正向電壓，從而有ID電流從D極流入，再經(jīng)導(dǎo)電溝道從S極流出。

如果改變E2電壓的大小，即改變G、S極之間的電壓UGS，與G極相通的鋁層產(chǎn)生的電場大小就會變化，SiO2下面的電子數(shù)量就會變化，兩個N區(qū)之間溝道寬度就會變化，流過的ID電流大小就會變化。UGS電壓越高，溝道就會越寬，ID電流就會越大。

由此可見，改變G、S極之間的電壓UGS，就能改變從D極流向S極的ID電流大小，并且ID電流變化較UGS電壓變化要大得多，這就是場效應(yīng)管的放大原理（即電壓控制電流變化原理）。為了表示場效應(yīng)管的放大能力，這里引入一個參數(shù)——跨導(dǎo)gm，gm用下面的公式計算：

gm反映了柵源電壓Us對漏極電流ID的控制能力，是表述場效應(yīng)管放大能力的一個重要的參數(shù)（相當(dāng)于三極管的β），gm的單位是西門子(S)，也可以用A/V表示。

增強型絕緣柵場效應(yīng)管具有的特點是：在G、S極之間未加電壓（即UGS=0）時，D、S極之間沒有溝道，ID=0；當(dāng)G、S極之間加上合適電壓（大于開啟電壓UT）時，D、S極之間有溝道形成，UGS電壓變化時，溝道寬窄會發(fā)生變化，ID電流也會變化。