模电第1章1.4场效应三极管

1、第一章 半导体器件场效应三极管主讲人：饶妮妮老师场效应三极管本知识点主要讲述了以下三个方面的内容：结型场效应管1场效应管的主要参数3绝缘栅型场效应管2场效应三极管 场效应三极管 （Field Effect Transistor, 缩写为FET)简称为场效应管。 与双极性型三极管不同，场效应管只有一种极性的载流子参与导电，所以又称为单极性三极管。场效应管可分为两大类：结型和绝缘栅型，后一种又可简称为MOSFET。 场效应三极管场效应管的特点 （1）输入电阻大；(2) 功率消耗低；（3）热稳定性好；（4）内部噪声系数小；（5）易于实现集成化等。 知识点四：场效应三极管 场效应管的分类 知识点四：场

2、效应三极管 1、结型场效应管 结性场效应管（JFET）根据其导电沟道的不同，又可分为两种类型：N沟道型和P沟道型。它们的工作原理类似。（1）结构（以N沟为例）与电路符号知识点四：场效应三极管 1、结型场效应管（2）工作原理(uGS 0, uDS0) 栅源电压对沟道的控制作用。 在栅源间加负电压uGS 0，令uDS = 0 当uGS=0时，是平衡PN结，导电沟道最宽。 当uGS时，PN结反偏，耗尽层变宽，使导电沟道变窄，沟道电阻增大。当|uGS|增加到一定值时 ，沟道会完全合拢。定义：夹断电压UGS(off) 使导电沟道完全合拢（消失）所需要的栅源电压uGS。 1、结型场效应管 （2）工作原理漏

3、源电压对沟道的控制作用。 在漏源间加正电压uDS 0，令uGS = 0（这时，沟道最宽） 当uDS=0时，ID = 0。 uDS ID 。 靠近漏极处的耗尽层加宽，沟道变窄，呈楔形分布。当uDS 增加到使uGD = uGS uDS = UGS（off）时，耗尽层在靠漏极处合拢 称为沟道的预夹断。uDS再，预夹断点下移，称为沟道的部分预夹断。预夹断前， uDSID ，uDS与ID几乎成线性关系。预夹断后， uDSID 几乎不变,趋于饱和。知识点四：场效应三极管 1、结型场效应管 （3）特性曲线 输出特性曲线： iD = f（uDS ）uGS=常数 四个区： 可变电阻区：预夹断前。特点：uGS不同

4、，对应的沟道电阻不同。 电流饱和区（恒流区）：预夹断后。特点： ID /uGS 常数= gm 即： ID = gm uGS （FET放大原理） 击穿区。 夹断区（截止区）: uGS uGS(th)且为确定值时，正向电压uDS对导电沟道及电流 iD的影响与结型场效应管相似。知识点四：场效应三极管 2、绝缘栅型场效应管（3）特性曲线输出特性曲线四个区：可变线性电阻区恒流区截止区击穿区知识点四：场效应三极管 2、绝缘栅型场效应管（3）特性曲线输出特性曲线截止区：击穿区：可变线性电阻区：恒流区：知识点四：场效应三极管 2、绝缘栅型场效应管（3）特性曲线输出特性曲线 转移特性曲线知识点四：场效应三极管

5、2、绝缘栅型场效应管（4）N沟道耗尽型MOSFET与增强型MOSFET的异同 差异： 结构上N沟道增强型N沟道耗尽型知识点四：场效应三极管 2、绝缘栅型场效应管（4）N沟道耗尽型MOSFET与增强型MOSFET的异同 差异： 电路符号上N沟道增强型N沟道耗尽型知识点四：场效应三极管 2、绝缘栅型场效应管（4）N沟道耗尽型MOSFET与增强型MOSFET的异同 差异： VGS的取值范围和转移特性N沟道增强型VGS VGS(th)（为正）N沟道耗尽型VGS VGS(off)(为负）知识点四：场效应三极管 2、绝缘栅型场效应管（4）N沟道耗尽型MOSFET与增强型MOSFET的异同 差异： 输出特性N沟道增强型N沟道耗尽型知识点四：场效应三极管 2、绝缘栅型场效应管（4）N沟道耗尽型MOSFET与增强型MOSFET的异同 相同： VDS对iD电流和沟道的控制作用相同N沟道增强型N沟道耗尽型知识点四：场效应三极管 3、场效应管主要参数（1）直流参数 知识点四：场效应三极管3、场效应管主要参数 （2）交流参数 知识点四：场效应三极管 3、场效应管主要参数（3）极限参数 问题UGS =0可工作在恒流区的场效应管有哪几种？ UGS 0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？ UGS 0才可能工作在恒流区的场效应管有哪几种？ 举