半导体元器件FET场效应管分类.doc
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1、半导体元器件FET场效应管分类作为和双极型晶体管三极管对应的一种单极型晶体管就是FET场效应管,所谓的场效应就是利用电场的效应来控制器件导通。这里场效应管也有几种分类:结型场效应管JFET相对于MOSFET管而言的主要特征是导电沟道在半导体内部,称为体内场效应管,这样最大的好处是噪声更低,常用于低噪声的前端信号处理。以N沟道的JFET为例,在N型半导体的两侧制造两个高浓度掺杂的P型区,形成PN结。可以看出工作时GS必须是反偏电压,以保证输入端G极为高阻抗。这时候在DS之间加电压值就会让电子通过N沟道形成电流。这样VGS和VDS对电流都有控制作用。JFET伏安特性曲线过程分析:1、VDS不变,随
2、着GS电压反向增大时,PN之间的耗尽层增大,意思是由于电场作用导致P区边缘聚集更多空穴,这样中间的沟道越来越小,最后沟道被夹断。这个过程中DS之间的电阻越来越大,实际上是一个受控于VGS的可变电阻。2、VGS不变,随着VDS电压增大,电流通过沟道,这样也导致沿着沟道有电位梯度差,就是每个点的VGS不一样了。这样形成的沟道宽度每个点都不一样。因此,VDS增大同时又会导致沟道变窄,阻碍电流,但是一定范围内,VDS还是以增大电流为主。VDS继续增大,当沟道开始夹断时,夹断区域随着VDS增大沿着沟道不断扩大,这个时候,VDS对电流的推动作用和随之变大的DS之间电阻对电流的阻碍作用基本抵消,漏电流处于饱
3、和状态,直到沟道完全夹断。沟道完全夹断后,电压继续增大,漏电流也会增大,最终击穿损坏。如上面图中的特性曲线所示3、如上分析:在夹断之前为可变电阻区(放大区),夹断中为恒流区(饱和区),VGS小于开启电压时关断(截止区)。可以知道VGS越大,VDS的开始夹断电压就越小,因为反向的VGS本来就是形成耗尽层的电压动力。和不断增大的VDS同向。JFET的特性:1、沟道在半导体内部,噪声极小。知道这一点就够了,看一些精密运放设计就明白了所谓的前级输入为JFET的优势。为了进一步提高输入阻抗,输入级栅极采用了Sio2和铝。这样完全绝缘可以使得输入阻抗高达10的15次方欧姆,这样功耗也会更低。NMOS的结构
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- 半导体 元器件 FET 场效应 分类
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