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场效应管:
结型
N沟道
P沟道
MOS型
N沟道
P沟道
增强型
耗尽型
增强型
耗尽型
§ 场效应晶体管
. 1 结型场效应管(Junction Field Effect Transistor)
结型场效应管
箭头方向表示栅结正偏或正偏时栅极电流方向。
N沟道结型场效应管的结构动画(2-8)
D(Drain):漏极,相当c G(Gate):栅极,相当b S(Source):源极,相当e
ID
(1)VGS对导电沟道的影响:
(a) VGS=0,VDS=0,ID=0
结型场效应管通常工作在反偏的条件下。N沟道结型场效应管只能工作在负栅压区,P沟道的只能工作在正栅压区。
N沟道结型场效应管工作原理:
场效应管的工作原理(2-9)
2. 工作原理
工作原理
(c) |VGS | = VP ,导电沟道被全夹断
(b) 0< VGS < VP
VGS
耗尽层变宽
VGS控制导电沟道的宽窄,即控制ID的大小。
VP(VGS(OFF) ):夹断电压
(2)VDS对导电沟道的影响:
VDS>0 但
|VGD|=|VGS-VDS| < | VP |.
VDS增加,d端电位高,s端电位低,导电沟道内存在电位梯度,所以耗尽层上端变宽。
VDS ID
ID
工作原理
工作原理
(b)
| VGS- VDS | = | VP |时,导电沟道在a点相遇,沟道被夹断。
VGS=0时,产生夹断时的ID称为漏极饱和电流IDSS
ID
工作原理
(c) VDS夹端长度
ID=IDSS基本不变。
ID
场效应管的工作原理动画(2-9)
VDS=10V时的转移特性曲线
IDSS是在VGS = 0, VDS > |VP |
时的漏极电流
当|vGS - vDS | | vP |后,管子工作在恒流区,vDS对iD的影响很小。实验证明,当|vGS - vDS | | VP | 时,iD可近似表示为:
特性2
特性
3. 特性曲线
§. 2绝缘栅型场效应管( Insulated Gate Field Effect Transistor)
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绝缘栅型场效应管IGFET又称金属氧化物场效应管MOSFET( Metal Oxide Semiconductor FET)是一种利用半导体表面的电场效应,由感应电荷的多少改变导电沟道来控制漏极电流的器件,它的栅极与半导体之间是绝缘的,其电阻可达1015。
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增强型:VGS=0时,漏源之间没有导电沟道,
在VDS作用下无iD。
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耗尽型:VGS=0时,漏源之间有导电沟道,
在VDS作用下有iD。
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浓度较低的P型硅;
SiO2 薄膜绝缘层;
两个高掺杂的N型区;
从N型区引出电极作为D和S;
在绝缘层上镀一层金属铝并引出一个电极作为G;
D(Drain):漏极,相当c G(Gate):栅极,相当b S(Source):源极,相当e
B(Substrate):衬底
结构动画(2-3)
(1) 结构和符号
1. N沟道增强型MOSFET