(一)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管在結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)？      WP92407L1  
    圖2-34(a)是N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的緒構(gòu)示意圖。它以一塊摻雜濃度較低、電阻率較高的P型硅片做襯底，其上擴(kuò)散兩個(gè)相距很近的高摻雜濃度的N⁺區(qū)，并引出兩個(gè)電極，分別稱為源極S和漏極D。P型硅片的表面生成一層很薄的二氧化硅絕緣層，在源極和漏極之間的絕緣層上制作一個(gè)金屬電極，稱為柵極G。柵極和其他電極是絕緣的，故稱為絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管�；蚍Q金屬一氧化物一半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管，簡(jiǎn)稱MOS管。由于柵極是絕緣的，柵極電流幾乎為零，柵源電阻RGS很高，最高可達(dá)l0¹⁴Ω。
    圖2-34(b)是N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的圖形符號(hào)。箭頭方向表示電流由漏極D流向源極S的實(shí)際方向。

  (二)N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管是如何工作的？      WS57C191C-45DMB       
    N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管工作原理示意圖如圖2-35所示。
    當(dāng)柵、源極間電壓U_GS=0時(shí)，因漏極、源極和P型硅襯底間形成的兩個(gè)PN結(jié)，不管漏、源極間電壓U_DS極性如何，總有一個(gè)PN結(jié)反向偏置而處于截止?fàn)顟B(tài)，所以漏極電流I_D≈0。 
             

     當(dāng)柵、源極間加上正向電壓U_GS時(shí)，由于柵極與P型硅襯底之間為二氧化硅絕緣層，從而形成一電容器結(jié)構(gòu)。在U_GS的作用下，便產(chǎn)生一個(gè)垂直于襯底表面的電場(chǎng)，在P型襯底和二氧化硅絕緣層的界面，感應(yīng)出電子層。U_GS較小時(shí)，感應(yīng)出的電子數(shù)量不多，這些少量的電子將被襯底中的空穴所復(fù)合，漏、源極間電流仍幾乎為零，即I_D≈O。當(dāng)柵源電壓U_GS增大到某一數(shù)值時(shí)，產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)將感應(yīng)出更多的電子，除部分電子與P型硅襯底中的空穴復(fù)合外，剩余的電子便堆積在P型襯底的表面，形成一個(gè)N型層，亦稱反型層。N型層將兩個(gè)N⁺區(qū)連接起來(lái)，形成了導(dǎo)電溝道。這時(shí)在漏、源極間加一正向電壓，便會(huì)出現(xiàn)漏極電流I_D。通常把在漏源電壓作用下，使場(chǎng)效應(yīng)管由不導(dǎo)通轉(zhuǎn)為導(dǎo)通的臨界柵、源電壓稱為開(kāi)啟電壓，用U_GS(th)表示。改變U_GS的大小，就可以改變N型層的厚度，從而有效地控制漏極電流I_D的大小。由于這種場(chǎng)效應(yīng)管必須依靠外加電壓才能形成導(dǎo)電溝道，故稱為增強(qiáng)型。

  (三)什么是N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線？
    在U_DS一定時(shí)，漏極電流I_D與柵源電壓U_GS之間的關(guān)系，即I_D=f(U_GS)｜U_DS=常數(shù)的曲線，稱為轉(zhuǎn)移特性曲線。N溝道增疆型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性如圖2-36 (a)所示。由曲線可看出，當(dāng)U_GS<U_GS(th)時(shí)，I_D≈0;當(dāng)U_GS≥U_GS(th)時(shí)，有I_D產(chǎn)生；當(dāng)U_GS增大時(shí)，I_D也增大。

  (四)什么是N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性曲線？
    在U_GS一定時(shí)，漏極電流ID與漏源電壓U_DS之間的關(guān)系，即I_D=f(U_GS)｜U_DS=常數(shù)
曲線，稱為漏極特性曲線。N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的漏極特性曲性如圖2-36(b)所示。漏極特性曲線有三個(gè)工作區(qū)：變阻區(qū)I、放大區(qū)Ⅱ和擊穿區(qū)。放大區(qū)的特點(diǎn)是，I_D幾乎不隨U_DS的增大而變化，但在一定的U_DS下，I_D隨U_GS增加而增大，呈現(xiàn)恒流特性。場(chǎng)效應(yīng)管用于放大時(shí)就工作在這個(gè)區(qū)域。
    圖2-37是N型硅襯底P溝道增強(qiáng)型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的原理結(jié)構(gòu)圖和圖形符號(hào)。其工作原理與N溝道相似，只不過(guò)所加電源電壓的極性與N溝道型相反，并形成P型導(dǎo)電溝道。

(五)什么是N溝道耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管？      WS57C43C-35T       
    制造MOS管時(shí)，如果在二氧化硅絕緣層中摻人大量的正離子，即使U_GS=0，這些正離子產(chǎn)生的電場(chǎng)也能在襯底表面感應(yīng)出較多的自由電子，形成原始導(dǎo)電溝道，如圖2-38所示。

                  
    在U_DS為定值的情況下，當(dāng)U_GS=0時(shí)，漏、源極間已可導(dǎo)通，形成原始導(dǎo)電溝道的漏極電流I_DSS。當(dāng)U_GS>0時(shí)，導(dǎo)電溝道變寬，I_D隨U_GS增大而增大。U_GS<0時(shí)，導(dǎo)電溝道變窄，I_D減小。當(dāng)U_GS達(dá)到某一負(fù)值時(shí)，導(dǎo)電溝道的電子因復(fù)合而耗盡，溝道被夾斷，I_D≈0，這時(shí)的U_GS稱為夾斷電壓，用U_GS(off)表示。由上述可知，耗盡型場(chǎng)效應(yīng)管，對(duì)其柵極施加正、負(fù)電壓時(shí)，都有控制漏極電流ID的作用，但通常工作在負(fù)柵壓狀態(tài)。
    圖2-39是N溝道耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線和漏極特性曲線。

    同樣在N型硅襯底上可制造出P溝道耗盡型絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，其圖形符號(hào)及特性曲線如表2-3所示。

  (六)四種絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的特性有哪些特點(diǎn)？
    力便于學(xué)習(xí)和比較，表2-3中列出了四種絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的圖形符號(hào)、工作電壓和特性曲線。