場效應(yīng)管簡介

1、場效應(yīng)管簡介場效應(yīng)管簡介簡介簡介 場效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor縮寫(FET)）簡稱場效應(yīng)管。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高（108109）、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。基本特點基本特點 場效應(yīng)管屬于電壓控制元件，這一點類似于電子管的三極管，但它的構(gòu)造與工作原理和電子管是截然不同的，與雙極型晶體管相比，場效應(yīng)晶體管具有如下特點： （1）場效應(yīng)管是電壓控制器件，它通過VGS來控制ID；（2）場效應(yīng)管的輸入端電流極小，因

2、此它的輸入電阻很大。（3）它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，因此它的溫度穩(wěn)定性較好；（4）它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電 壓放大系數(shù)；（5）場效應(yīng)管的抗輻射能力強；（6）由于不存在雜亂運動的少子擴散引起的散工作原理工作原理 場效應(yīng)管工作原理用一句話說，就是“漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID，用以門極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的門極電壓控制ID”。 更正確地說，ID流經(jīng)通路的寬度，即溝道截面積，它是由pn結(jié)反偏的變化，產(chǎn)生耗盡層擴展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區(qū)域，表示的過渡層的擴展因為不很大，根據(jù)漏極-源極間所加VDS的電場，源極區(qū)域的某些電子被漏極拉去，即從漏極向源極有電

3、流ID流動。從門極向漏極擴展的過度層將溝道的一部分構(gòu)成堵塞型，ID飽和。將這種狀態(tài)稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋，并不是電流被切斷。 在過渡層由于沒有電子、空穴的自由移動，在理想狀態(tài)下幾乎具有絕緣特性，通常電流也難流動。但是此時漏極-源極間的電場，實際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近，由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。因漂移電場的強度幾乎不變產(chǎn)生ID的飽和現(xiàn)象。其次，VGS向負(fù)的方向變化，讓VGS=VGS(off)，此時過渡層大致成為覆蓋全區(qū)域的狀態(tài)。而且VDS的電場大部分加到過渡層上，將電子拉向漂移方向的電場，只有靠近源極的很短部分，這更使電流不能流通。主要作用主要作用

4、1.場效應(yīng)管可應(yīng)用于放大。由于場效應(yīng)管放大器的輸入阻抗很高，因此耦合電容可以容量較小，不必使用電解電容器。 2.場效應(yīng)管很高的輸入阻抗非常適合作阻抗變換。常用于多級放大器的輸入級作阻抗變換。 3.場效應(yīng)管可以用作可變電阻。 4.場效應(yīng)管可以方便地用作恒流源。 5.場效應(yīng)管可以用作電子開關(guān)。分類簡介分類簡介 場效應(yīng)管分為結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）和絕緣柵場效應(yīng)管（MOS管）兩大類。 按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種； 按導(dǎo)電方式：耗盡型與增強型，結(jié)型場效應(yīng)管均為耗盡型，絕緣柵型場效應(yīng)管既有耗盡型的，也有增強型的。 場效應(yīng)晶體管可分為結(jié)場效應(yīng)晶體管和MOS場效應(yīng)晶體管，而MOS場效應(yīng)晶體

5、管又分為N溝耗盡型和增強型；P溝耗盡型和增強型四大類。 結(jié)型場效應(yīng)管（結(jié)型場效應(yīng)管（JFET） 1、結(jié)型場效應(yīng)管的分類：結(jié)型場效應(yīng)管有兩種結(jié)構(gòu)形式，它們是N溝道結(jié)型場效應(yīng)管和P溝道結(jié)型場效應(yīng)管。 結(jié)型場效應(yīng)管也具有三個電極，它們是：柵極；漏極；源極。電路符號中柵極的箭頭方向可理解為兩個PN結(jié)的正向?qū)щ姺较颉?2、結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理(以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例)，N溝道結(jié)構(gòu)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及符號，由于PN結(jié)中的載流子已經(jīng)耗盡，故PN基本上是不導(dǎo)電的，形成了所謂耗盡區(qū)，當(dāng)漏極電源電壓ED一定時，如果柵極電壓越負(fù)，PN結(jié)交界面所形成的耗盡區(qū)就越厚，則漏、源極之間導(dǎo)電的溝道越窄，漏極電流ID就愈??；

6、反之，如果柵極電壓沒有那么負(fù)，則溝道變寬，ID變大，所以用柵極電壓EG可以控制漏極電流ID的變化，就是說，場效應(yīng)管是電壓控制元件。絕緣柵場效應(yīng)管絕緣柵場效應(yīng)管(MOS管管) 1、絕緣柵場效應(yīng)管的分類：絕緣柵場效應(yīng)管也有兩種結(jié)構(gòu)形式，它們是N溝道型和P溝道型。無論是什么溝道，它們又分為增強型和耗盡型兩種。 2、它是由金屬、氧化物和半導(dǎo)體所組成，所以又稱為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管，簡稱MOS場效應(yīng)管。 3、絕緣柵型場效應(yīng)管的工作原理(以N溝道增強型MOS場效應(yīng)管)它是利用UGS來控制“感應(yīng)電荷”的多少，以改變由這些“感應(yīng)電荷”形成的導(dǎo)電溝道的狀況，然后達(dá)到控制漏極電流的目的。在制造管子時，通過工藝

7、使絕緣層中出現(xiàn)大量正離子，故在交界面的另一側(cè)能感應(yīng)出較多的負(fù)電荷，這些負(fù)電荷把高滲雜質(zhì)的N區(qū)接通，形成了導(dǎo)電溝道，即使在VGS=0時也有較大的漏極電流ID。當(dāng)柵極電壓改變時，溝道內(nèi)被感應(yīng)的電荷量也改變，導(dǎo)電溝道的寬窄也隨之而變，因而漏極電流ID隨著柵極電壓的變化而變化。 場效應(yīng)管的工作方式有兩種：當(dāng)柵壓為零時有較大漏極電流的稱為耗散型；當(dāng)柵壓為零，漏極電流也為零，必須再加一定的柵壓之后才有漏極電流的稱為增強型。應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 場效應(yīng)管（fet）是電場效應(yīng)控制電流大小的單極型半導(dǎo)體器件。在其輸入端基本不取電流或電流極小，具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩(wěn)定性好、制造工藝簡單等特點，在大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路中被應(yīng)用。 場效應(yīng)器件憑借其低功耗、性能穩(wěn)定、抗輻射能力強等優(yōu)勢，在集成電路中已經(jīng)有逐漸取代三極管的趨勢。但它還是非常嬌貴的，雖然現(xiàn)在多數(shù)已經(jīng)內(nèi)置了保護二極管，但稍不注意，也會損壞。所以在應(yīng)用中還是小心為妙。分類簡介分類簡介 場效應(yīng)管分為結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）和絕緣柵場效應(yīng)管（MOS管）兩大類。 按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和