场效应三极管及其放大电路学习笔记

1、 场效应三极管介绍

三端放大器件有FET(场效应三极管)和BJT(双极结型晶体管),产效应三极管(FET),简称产效应管。FET主要有两种类型:金属-氧化物-半导体效应管(MOSFET)和结型场效应管(JFET)。结型FET中的结可以是一个普通的PN结;也可以是一个肖特基势垒栅结。

2、 金属-氧化物-半导体-场效应三极管(MOS)

MOS管的分类:

  1. 场效应管主要有两大类:MOSFET和JFET;
  2. MOSFET按照导电载流子分为:N沟道MOSFET(电子型)和P沟道MOSFET(空穴型);
  3. 按照导电沟道形成的方式分:增强型(E型)和耗尽型(D型)。

场效应管控制电流的原因:依靠电产效应来控制电流大小。

2.2、N沟道增强型MOSFET

(1)结构
他的结构图如下:场效应三极管及其放大电路学习笔记
图(c)箭头方向表示由P(衬底)指向N(沟道),虚线表示没有加适当的栅压之前漏极与源极之间无导电沟道。

(2)工作原理
场效应三极管及其放大电路学习笔记
注意:电压VTN是指:在漏极电压一定时,开始导电时的栅源电压VGS称为开启电压VTN;

  1. 当VGS=0时:不能形成导电沟道,此时源极、漏极、衬底就会形成图(c)的结构,此结构就相当于两个PN结背靠背连接,无论VDS的值是大于零还是小于零,总是有一个PN结反偏,iD=0;
  2. 当VGS ≥VTN时:二氧化硅介质中就会产生由栅极指向衬底的电场,不会有栅极电流i*生,这个电场排斥空穴,吸引电子,因此就会使栅极附近的P型衬底中的电子数量增加,从而使得空穴被排斥,留下负离子,形成耗尽层,当VGS升高到一定程度时,栅极附近的P型衬底表面就会形成N型薄层(也叫做电子反型层),N型薄层就是导电沟道,导电沟道就会将两个源极连接起来,如果此时在漏极和源极之间加上一个电压,将会有漏极电流iD产生;VGS越大,导电沟就越厚,同样的VGS(VGS>=VTN),VDS越大iD就越大。