1、結型場效應晶體管（結型場效應晶體管（JFET)FETJ-FETMESFETMOSFET場效應晶體管是區別于雙極型晶體管的另一大類晶體管。場效應晶體管是區別于雙極型晶體管的另一大類晶體管。它通過改變垂直于導電溝道的電場強度來控制溝道的導電它通過改變垂直于導電溝道的電場強度來控制溝道的導電能力，從而調制通過溝道的電流。由于場效應晶體管的工能力，從而調制通過溝道的電流。由于場效應晶體管的工作電流僅由多數載流子輸運，故又稱之為作電流僅由多數載流子輸運，故又稱之為“單極型場效應單極型場效應晶體管晶體管”什么是場效應晶體管什么是場效應晶體管(FET)？ J-FET 的基本結構的基本結構源、漏源、漏 MES

2、FET 的基本結構的基本結構 MOSFET 的基本結構的基本結構7.1 JFET的基本工作原理的基本工作原理1、 JFET的基本結構的基本結構2、 JFET的基本工作原理的基本工作原理3、 伏安特性伏安特性4 、輸出特性曲線、輸出特性曲線5、MESFET7.1 JFET的基本工作原理的基本工作原理1、JFET的基本結構的基本結構源極源極S柵極柵極G漏極漏極DN溝道溝道增強型增強型耗盡型耗盡型P溝道溝道增強型增強型耗盡型耗盡型結構示意圖結構示意圖基本結構圖基本結構圖7.1 JFET的基本工作原理的基本工作原理2 2、JFETJFET的基本工作原理的基本工作原理02()nDLLRAqNax Z平衡

3、態溝平衡態溝道電阻：道電阻：V VDSDSI IDSDSS SL L2a2aD DG GG Gn nP P+ +P P+ +A AV VGSGS=0=0V VGSGS00時，漏端時，漏端n區電位的升高使該處區電位的升高使該處p-n結實際承受的結實際承受的反向電壓增大，所以實測的反向電壓增大，所以實測的BVGS值還值還與與VDS有關。有關。 漏源擊穿電壓漏源擊穿電壓BVDS表示在溝道夾斷條件下，漏源間表示在溝道夾斷條件下，漏源間所能承受的最大電壓。所能承受的最大電壓。在在JFETJFET中，無論是中，無論是V VGSGS，還是，還是V VDSDS，對于柵結都是反向偏壓，二者疊對于柵結都是反向偏壓

4、，二者疊加的結果是漏端側柵結上所加的加的結果是漏端側柵結上所加的反向偏壓最大。反向偏壓最大。GSVGSVDSBVGSVDSVBVBVBV BVBVDSGSDSGS0000 2、 JFET的交流小信號參數的交流小信號參數跨導跨導gm跨導定義為漏源電壓跨導定義為漏源電壓V VDSDS一定時，漏極電流一定時，漏極電流的微分增量與柵極電壓的微分增量之比的微分增量與柵極電壓的微分增量之比. . CVGSDSmDSVIgLNaWqGVVVVVqNaVGIDnGSDGSbiDSDDSD22320232300其中，111222001() ()() mDSbiGSbiGSpgGVVVVVV非飽和區跨導：非飽和區

5、跨導：01200 1()DSDs atpbiGSbiGSmspVVVVVVVgGVVDSIDSVGS=0VGS0)(1 21000pGSbimsGSbipDsatDSVVVGgVVVVV代入，得飽和區跨導以飽和區跨導：飽和區跨導：飽和區跨導隨柵壓飽和區跨導隨柵壓幅度幅度減小而增大，當減小而增大，當VGS=Vbi時達到最大值時達到最大值G0。跨導的單位是西門子跨導的單位是西門子S(1SS(1S1A/V)1A/V)。器件的跨導與溝道的寬長比器件的跨導與溝道的寬長比Z/LZ/L成正比，所以在設計器件時通常成正比，所以在設計器件時通常都是依靠調節溝道的寬長比來達到所需要的跨導值。都是依靠調節溝道的寬長

6、比來達到所需要的跨導值。由于存在著溝道由于存在著溝道長度調制效應長度調制效應，要得到好的飽和特性，要得到好的飽和特性，L L就不能就不能無限制地減小，一般控制無限制地減小，一般控制L L為為5 5至至1010 mm左右。左右。為了增大器件的跨導，往往采用多個單元器件并聯的辦法來擴為了增大器件的跨導，往往采用多個單元器件并聯的辦法來擴大溝道寬度。大溝道寬度。對于同一個器件而言，跨導隨柵電壓對于同一個器件而言，跨導隨柵電壓V VGSGS和漏電壓和漏電壓V VDSDS而變化，而變化，當當V VGSGS=0=0，V VDSDS=V=VDsatDsat時，跨導達最大值。時，跨導達最大值。 )(1 21000pGSbimsGSbipDsatDSVVVGgVVVVV代入，得飽和區跨導以P-SiP-SiN-外延層P+擴散N型島P+P+P+柵區擴散N+源漏擴散氧化層N型島柵電極漏電極源電極大跨導JFET圖形結構(多溝道并聯）漏極電導gD表示漏極電流隨漏源電壓的變化關系。表示漏極電流隨漏源電壓的變化關系。定義為：定義為： CVDSDdGS