第一讲 结型场效应管讲解.ppt

第一讲结型场效应管调整栅源电压UGS的值，可以改变导电沟道的宽度，从而调整沟道的导通电阻。若在漏源极间加上固定的正向电压UDS，则由漏极流向源极的电流ID将受UGS控制。*一、结型场效应管结构二、结型场效应管工作原理场效应三极管场效应管：一种载流子参与导电，利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的三极管，又称单极型三极管。场效应管分类结型场效应管绝缘栅场效应管特点单极型器件(一种载流子导电)；输入电阻高；工艺简单、易集成、功耗小、体积小、成本低。N沟道P沟道增强型耗尽型N沟道P沟道N沟道P沟道（耗尽型）FET场效应管JFET结型MOSFET绝缘栅型(IGFET)场效应管分类：DSGN符号:箭头方向表示栅结正向偏置时,栅极电流的方向由P指向N结构:在一块N型半导体材料两边扩散高浓度的P型区,两P型区相连引出一个电极，称为场效应管的栅极G（g）。N型半导体的两端各引出一个电极，分别作为管子的漏极D（d）和源极S（s）。两个PN结中间的N型区域称为导电沟道。N沟道结型场效应管结构图N型沟道N型硅棒栅极源极漏极P+P+P型区耗尽层(PN结)在漏极和源极之间加上一个正向电压，N型半导体中多数载流子电子可以导电。导电沟道是N型的，称N沟道结型场效应管。一、结型场效应管结构导电沟道P沟道场效应管P沟道结型场效应管结构图N+N+P型沟道GSDP沟道场效应管是在P型硅棒的两侧做成高掺杂的N型区(N+)，导电沟道为P型，多数载流子为空穴。符号GDSN沟道结型场效应管用改变UGS大小来控制漏极电流ID的。(VCCS)GDSNN型沟道栅极源极漏极P+P+耗尽层*在栅极和源极之间加反向电压UGS0，使栅极、沟道间的PN结反偏，耗尽层会变宽，导电沟道宽度减小，使沟道本身的电阻值增大，漏极电流ID减小，反之，漏极ID电流将增加。*耗尽层的宽度改变主要在沟道区。二、结型场效应管工作原理1.当UDS=0时，uGS对导电沟道的控制作用ID=0GDSN型沟道P+P+(a)UGS=0UGS=0时，耗尽层比较窄，导电沟比较宽UGS由零逐渐减小，耗尽层逐渐加宽，导电沟相应变窄。当UGS=UGS（Off)，耗尽层合拢，导电沟被夹断,漏源极间的电阻将趋于无穷大。ID=0GDSP+P+N型沟道(b)UGS(off)UGS0VGGID=0GDSP+P+(c)UGS＜UGS(off)VGGUGS(off)为夹断电压,为负值。UGS(off)也可用UP表示GDSP+NiSiDP+P+VDSVGS2.uDS对漏极电流iD的影响。uGS=0，加上uDS，iD较大，iD随uDS升高几乎成正比地增大。GDSP+NiSiDP+P+VDSVGSuGS0，uDS增加，N沟道的电位从源极端到漏极端是逐渐升高的，导电沟呈现楔形，iD更小。GDSNiSiDP+P+VDS(a)(b)GDSP+NiSiDP+P+VDSVGSuGS0,继续增加uDS=UGS（Off),沟道变窄预夹断uGS0,继续增加uDSUGS（Off)，沟道夹断，由于夹断处场强增大，仍能将电子拉过夹断区，形成iD，在从源极到夹断处的沟道上，沟道内电场基本不随uDS改变而变化，所以iD趋于饱和。GDSiSiDP+VDSVGSP+P+(c)(d)