場效應管的工作原理 場效應管的原理

場效應管工作原理用一句話說，就是“漏極-源極間流經溝道的ID，用以柵極與溝道間的pn結形成的反偏的柵極電壓控制ID”。更正確地說，ID流經通路的寬度，即溝道截面積，它是由pn結反偏的變化，產生耗盡層擴展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區域，表示的過渡層的擴展因爲不很大，根據漏極-源極間所加VDS的電場，源極區域的某些電子被漏極拉去，即從漏極向源極有電流ID流動。從門極向漏極擴展的過度層將溝道的一部分構成堵塞型，ID飽和。將這種狀態稱爲夾斷。這意味着過渡層將溝道的一部分阻擋，並不是電流被切斷。

在過渡層由於沒有電子、空穴的自由移動，在理想狀態下幾乎具有絕緣特性，通常電流也難流動。但是此時漏極-源極間的電場，實際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近，由於漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。因漂移電場的強度幾乎不變產生ID的飽和現象。其次，VGS向負的方向變化，讓VGS=VGS(off)，此時過渡層大致成爲覆蓋全區域的狀態。而且VDS的電場大部分加到過渡層上，將電子拉向漂移方向的電場，只有靠近源極的很短部分，這更使電流不能流通。

場效應晶體管簡稱場效應管。主要有兩種類型：結型場效應管（junction FET—JFET)和金屬-氧化物半導體場效應管（metal-oxide semiconductor FET，簡稱MOS-FET）。由多數載流子參與導電，也稱爲單極型晶體管。它屬於電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高（107～1015Ω）、噪聲小、功耗低、動態範圍大、易於集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點，現已成爲雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。

按溝道材料型和絕緣柵型各分N溝道和P溝道兩種；按導電方式：耗盡型與增強型，結型場效應管均爲耗盡型，絕緣柵型場效應管既有耗盡型的，也有增強型的。場效應晶體管可分爲結場效應晶體管和MOS場效應晶體管，而MOS場效應晶體管又分爲N溝耗盡型和增強型；P溝耗盡型和增強型四大類。