概述
場效應(yīng)晶體管:英文名稱為Field Effect Transistor,縮寫為FET,簡稱場效應(yīng)管。
各類場效應(yīng)管根據(jù)其溝道所采用的半導(dǎo)體材料,可分為N型溝道和P型溝道兩種。所謂溝道,就是電流通道。
半導(dǎo)體的場效應(yīng),是在半導(dǎo)體表面的垂直方向上加一電場時(shí),電子和空穴在表面電場作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng),半導(dǎo)體表面載流子的重新分布,因而半導(dǎo)體表面的導(dǎo)電能力受到電場的作用而改變,即改變?yōu)榧与妷旱拇笮『头较颍梢钥刂瓢雽?dǎo)體表面層中多數(shù)載流子的濃度和類型,或控制PN結(jié)空間電荷區(qū)的寬度,這種現(xiàn)象稱半導(dǎo)體的場效應(yīng)。
場效應(yīng)管屬于電壓控制元件,這一點(diǎn)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(diǎn):
(1)輸入阻抗高;
(2)輸入功耗小;
(3)溫度穩(wěn)定性好;
(4)信號(hào)放大穩(wěn)定性好,信號(hào)失真小;
(5)由于不存在雜亂運(yùn)動(dòng)的少子擴(kuò)散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
根據(jù)構(gòu)造和工藝的不同,場效應(yīng)管分為結(jié)型和絕緣型兩大類。
結(jié)型場效應(yīng)管
圖十一(a)是結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖十一(b)是N型導(dǎo)電溝道結(jié)型場效應(yīng)管的電路符號(hào)。
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在兩個(gè)高摻雜的P區(qū)中間,夾著一層低摻雜的N區(qū)(N區(qū)一般做得很薄),形成了兩個(gè)PN結(jié)。在N區(qū)的兩端各做一個(gè)歐姆接觸電極,在兩個(gè)P區(qū)上也做上歐姆電極,并把這兩個(gè)P區(qū)連起來,就構(gòu)成了一個(gè)場效應(yīng)管。從N型區(qū)引出的兩個(gè)電極分別為源極S和漏極D,從兩個(gè)P區(qū)引出的電極叫柵極G,很薄的N區(qū)稱為導(dǎo)電溝道。
絕緣柵型場效應(yīng)管
絕緣柵型場效應(yīng)管又分為增強(qiáng)型和耗盡型兩種,我們稱在正常情況下導(dǎo)通的為耗盡型場效應(yīng)管,在正常情況下斷開的稱增強(qiáng)型效應(yīng)管。增強(qiáng)型場效應(yīng)管特點(diǎn):當(dāng)Vgs = 0時(shí)Id(漏極電流) = 0,只有當(dāng)Vgs增加到某一個(gè)值時(shí)才開始導(dǎo)通,有漏極電流產(chǎn)生。并稱開始出現(xiàn)漏極電流時(shí)的柵源電壓Vgs為開啟電壓。 耗盡型場效應(yīng)管的特點(diǎn),它可以在正或負(fù)的柵源電壓(正或負(fù)偏壓)下工作,而且柵極上基本無柵流(非常高的輸入電阻)。
結(jié)型柵場效應(yīng)管應(yīng)用的電路可以使用絕緣柵型場效應(yīng)管,但絕緣柵增強(qiáng)型場效管應(yīng)用的電路不能用結(jié)型 柵場效應(yīng)管代替。