场效应管是什么？场效应管工作原理

场效应管是什么

场效应晶体管(FieldEffectTransistor缩写(FET))简称场效应管。主要有两

种类型：结型场效应管(junctionFET—JFET)和金属一氧化物半导体场效应管

(metal-oxidesemiconductorFET,简称MOS-FET)。由多数载流子参与导

电,也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高

(107〜1015。)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现

象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

场效应管(FET)是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半

导体器件，并以此命名。

由于它仅靠半导体中的多数载流子导电，又称单极型晶体管。

英文为,简写成

FETFieldEffectTransistorFET0

场效应管工作原理

场效应管工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟道的ID,用以栅极与

沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID"。更正确地说，ID流经通路的

宽度，即沟道截面积，它是由pn结反偏的变化，产生耗尽层扩展变化控制的缘

故。在VGS=O的非惭口区域，表示的过渡层的扩展因为不很大，根据漏极-源

极间所加VDS的电场，源极区域的某些电子被涓极拉去，即从漏极向源极有电

流ID流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型JD饱和。

将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡，并不是电流被切断。

在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动，在理想状态下几乎具有绝缘特性，通

常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场，实际上是两个过渡层接触漏极

与门极下部附近，由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度

几乎不变产生ID的饱和现象。其次,VGS向负的方向变化让VGS=VGS(off),

此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上，

将电子拉向漂移方向的电场，只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。

MOS场效应管电源开关电路

MOS场效应管也被称为金属氧化物半导体场效应管

(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor,MOSFET)0它一般有

耗尽型和增强型两种。增强型MOS场效应管可分为NPN型PNP型。NPN型

通常称为N沟道型，PNP型也叫P沟道型。对于N沟道的场效应管其源极和漏

极接在N型半导体上，同样对于P沟道的场效应管其源极和漏极则接在P型半

导体上。场效应管的输出电流是由输入的电压(或称电场)控制，可以认为输入

电流极小或没有输入电流，这使得该器件有很高的输入阻抗，同时这也是我们称

之为场效应管的原因。

在二极管加上正向电比（P端接正极，N端接负极）时，二极管导通，其PN结

有电流通过。这是因为在P型半导体端为正电压时，N型半导体内的负电子被

吸引而涌向加有正电压的P型半导体端，而P型半导体端内的正电子则朝N型

半导体端运动，从而形成导通电流。同理，当二极管加上反向电压（P端接负极，

N端接正极）时，这时在P型半导体端为负电压，正电子被聚集在P型半导体

端，负电子则聚集在N型半导体端，电子不移动，其PN结没有电流通过，二极

管截止。在栅极没有电压时,由前面分析可知，在源极与漏极之间不会有电流流

过，此时场效应管处与截止状态（图7a）。当有一个正电压加在N沟道的MOS

场效应管栅极上时，由于电场的作用，此时N型半导体的源极和漏极的负电子

被吸引出来而涌向栅极，但由于氧化膜的阻挡，使得电子聚集在两个N沟道之

间的P型半导体中（见图7b）,从而形成电流，使源极和漏极之间导通。可以

想像为两个N型半导体之间为一条沟，栅极电压的建立相当于为它们之间搭了

一座桥梁，该桥的大小由栅压的大小决定。

C-MOS场效应管（增强型MOS场效应管）

电路将一个增强型P沟道MOS场效应管和一个增强型N沟道MOS场效应管

组合在一起使用。当输入端为低电平时,P沟道MOS场效应管导通，输出端与

电源正极接通。当输入端为高电平时，N沟道MOS场效应管导通，输出端与电

源地接通。在该电路中，P沟道MOS场效应管和N沟道MOS场效应管总是在

相反的状态下工作，其相位输入端和输出端相反。通过这种工作方式我们可以获

得较大的电流输出。同时由于漏