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电子电路篇之场效应晶体管

2020-08-13 广州科誉 1069

场效应晶体管

1. FET的工作原理

以电场控制电流为工作原理的晶体管称为场效应晶体管(FET: Field effect transistor)。其内部形成PN结,拥有D、S、G三个端子。这三个端子分别称作漏极(D)、源极(S)、栅极(G)。如图所示,若漏极 — 源极之间外加电压,则流通电流Id。接下来,在栅极 — 源极之间外加反向电压,则耗尽层扩大,电流的通道(沟道)变窄,电流受到限制。

电流Id称为漏极电流,通过变化栅极 — 源极之间的电压可以改变耗尽层的厚度,从而改变漏极电流。

 

2.FET的种类和特点

 

如图所示,沟道为N型半导体的FET称为N沟道FET,沟道为P型半导体的FET称为P沟道FET。在普通的晶体管中,电流由电子与空穴搬运,其“具有两种极性”,所以被称为双极性晶体管。与此相比,N沟道FET是由电子来搬运电流的,P沟道FET是由空穴来搬运电流的,因此也称之为单极晶体管

普通的晶体管为电流控制型元件。与此相反,FET为电压控制型元件。FET具有输入阻抗高、噪声小的特点。

在图中,栅极使用的是PN结,因此称为结型FET。与此相比,在半导体的表面制备一层绝缘性能很好的非常薄的氧化绝缘膜(SiO2),在此之上蒸镀金属而构成栅极的场效应管称为MOS型FET。这里所说的蒸镀是指将金属在真空中加热,金属熔解、蒸发后附着于半导体的表面,从而形成薄膜。MOS为Metal- Oxide Semiconductor的缩写,其含义为金属氧化物半导体。图中列出了结型FET与MOS型FET的图示符号。

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