概述
場效應晶體管:英文名稱為Field Effect Transistor,縮寫為FET,簡稱場效應管。
各類場效應管根據其溝道所采用的半導體材料,可分為N型溝道和P型溝道兩種。所謂溝道,就是電流通道。
半導體的場效應,是在半導體表面的垂直方向上加一電場時,電子和空穴在表面電場作用下發生運動,半導體表面載流子的重新分布,因而半導體表面的導電能力受到電場的作用而改變,即改變為加電壓的大小和方向,可以控制半導體表面層中多數載流子的濃度和類型,或控制PN結空間電荷區的寬度,這種現象稱半導體的場效應。
場效應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,場效應晶體管具有如下特點:
(1)輸入阻抗高;
(2)輸入功耗小;
(3)溫度穩定性好;
(4)信號放大穩定性好,信號失真小;
(5)由于不存在雜亂運動的少子擴散引起的散粒噪聲,所以噪聲低。
根據構造和工藝的不同,場效應管分為結型和絕緣型兩大類。
結型場效應管
圖十一(a)是結型場效應管的結構示意圖。
圖十一(b)是N型導電溝道結型場效應管的電路符號。
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在兩個高摻雜的P區中間,夾著一層低摻雜的N區(N區一般做得很薄),形成了兩個PN結。在N區的兩端各做一個歐姆接觸電極,在兩個P區上也做上歐姆電極,并把這兩個P區連起來,就構成了一個場效應管。從N型區引出的兩個電極分別為源極S和漏極D,從兩個P區引出的電極叫柵極G,很薄的N區稱為導電溝道。
絕緣柵型場效應管
絕緣柵型場效應管又分為增強型和耗盡型兩種,我們稱在正常情況下導通的為耗盡型場效應管,在正常情況下斷開的稱增強型效應管。增強型場效應管特點:當Vgs = 0時Id(漏極電流) = 0,只有當Vgs增加到某一個值時才開始導通,有漏極電流產生。并稱開始出現漏極電流時的柵源電壓Vgs為開啟電壓。 耗盡型場效應管的特點,它可以在正或負的柵源電壓(正或負偏壓)下工作,而且柵極上基本無柵流(非常高的輸入電阻)。
結型柵場效應管應用的電路可以使用絕緣柵型場效應管,但絕緣柵增強型場效管應用的電路不能用結型 柵場效應管代替。