四场效应晶体管.pptx

§. 1 结型场效应管(Junction Field Effect Transistor)
1. 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
D(Drain):漏极,相当c G(Gate):栅极,相当b S(Source):源极,相当e
2. 工作原理
ID
(1)VGS对导电沟道的影响:
VP(VGS(OFF) ):夹断电压
(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:
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
工作原理
(2)VDS对导电沟道的影响:
VDS>0 ,但|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
(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
场强大 ID=IDSS基本不变。
ID
J型场效应管的工作原理动画
3. 特性曲线
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
特性2
§. 2绝缘栅型场效应管( Insulated Gate Field Effect Transistor)
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。
增强型:VGS=0时,漏源之间没有导电沟道,
在VDS作用下无iD。
耗尽型:VGS=0时,漏源之间有导电沟道,
在VDS作用下有iD。
1. N沟道增强型MOSFET
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
(1) 结构和符号
(2) 工作原理(以N沟道增强型为例)
(a) VGS=0时,漏源之间相当两个背靠背的二极管,在D、S之间加上电压,不管VDS极性如何,其中总有一个PN结反向,所以不存在导电沟道。
VGS =0, ID =0
VGS必须大于0
管子才能工作。
①栅源电压VGS的控制作用
栅源电压VGS的控制作用动画