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场效应管的原理及分类

作者:dolphin时间:2017-04-13

概述

场效应晶体管:英文名称为Field Effect Transistor,缩写为FET,简称场效应管。
  各类场效应管根据其沟道所采用的半导体材料,可分为N型沟道和P型沟道两种。所谓沟道,就是电流通道。
  半导体的场效应,是在半导体表面的垂直方向上加一电场时,电子和空穴在表面电场作用下发生运动,半导体表面载流子的重新分布,因而半导体表面的导电能力受到电场的作用而改变,即改变为加电压的大小和方向,可以控制半导体表面层中多数载流子的浓度和类型,或控制PN结空间电荷区的宽度,这种现象称半导体的场效应。
  场效应管属于电压控制元件,这一点类似于电子管的三极管,但它的构造与工作原理和电子管是截然不同的,与双极型晶体管相比,场效应晶体管具有如下特点:
  (1)输入阻抗高;
  (2)输入功耗小;
  (3)温度稳定性好;
  (4)信号放大稳定性好,信号失真小;
  (5)由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
  根据构造和工艺的不同,场效应管分为结型和绝缘型两大类。
  结型场效应管
  图十一(a)是结型场效应管的结构示意图。
  图十一(b)是N型导电沟道结型场效应管的电路符号。





  在两个高掺杂的P区中间,夹着一层低掺杂的N区(N区一般做得很薄),形成了两个PN结。在N区的两端各做一个欧姆接触电极,在两个P区上也做上欧姆电极,并把这两个P区连起来,就构成了一个场效应管。从N型区引出的两个电极分别为源极S和漏极D,从两个P区引出的电极叫栅极G,很薄的N区称为导电沟道。
  绝缘栅型场效应管
  


绝缘栅型场效应管又分为增强型和耗尽型两种,我们称在正常情况下导通的为耗尽型场效应管,在正常情况下断开的称增强型效应管。增强型场效应管特点:当Vgs = 0时Id(漏极电流) = 0,只有当Vgs增加到某一个值时才开始导通,有漏极电流产生。并称开始出现漏极电流时的栅源电压Vgs为开启电压。   耗尽型场效应管的特点,它可以在正或负的栅源电压(正或负偏压)下工作,而且栅极上基本无栅流(非常高的输入电阻)。
  结型栅场效应管应用的电路可以使用绝缘栅型场效应管,但绝缘栅增强型场效管应用的电路不能用结型 栅场效应管代替。



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