第四节场效应三极管（精）

1、第四节场效应晶体管，结型场效应晶体管，绝缘栅场效应晶体管，场效应晶体管的主要参数，下页，总目录，场效应晶体管中只有一个极性载体(多数载体)参与导电，所以它被称为单极晶体管。分类：结型场效应晶体管，绝缘栅型场效应晶体管，增强模式，耗尽模式，N沟道，P沟道，N沟道，P沟道，P沟道，下一页，上一页，主页，N，衬底：N型半导体，P区，G(栅极)，S源极和D漏极在两侧1。结构，N沟道，N沟道结型场效应晶体管的结构和符号，栅极，漏极，源极，下一页，上一页，第一页，控制循环的电子数，2。工作原理(以N通道为例)，uGS=0，uGS 0，uGS=uGS(关)，当uDS=0时，uGS，ID=0，ID=0，下一页

2、，上一页，第一页，夹断电压，更宽的通道，更大的ID。iS=iD，iD，iS，iD，iS，uGS=0，uGD UGS(关)，uGS UGS(关)，uds为0时uGS对耗尽层和iD的影响。通道变窄，iD变小。下一页，上一页，第一页，uGS 0，uGD=UGS(关)，uGS(关)，uGS UGS(关)，iD 0，导电通道夹断。iD更小，并且导电通道被预箝位。下一页，上一页，主页，动画，3。特性曲线、传输特性、iD=f(uGS)|uDS=常数、沟道结型场效应晶体管的传输特性、IDSS、uGS(关断)、饱和漏极电流、栅极和源极之间施加的反向电压uGS 0利用了场效应晶体管的高输入电阻。下一页，上一页，第

3、一页，漏极特性(输出特性)，iD=f(uDS)|uGS=恒定，预夹断轨迹，恒定电流区，击穿区，|uGS(关)| 8v，IDSS，| uDS-ugs |=| ugs(关)恒定电流区：也称为饱和区，iD几乎与uDS无关，iD的值由uGS控制。N沟道结型场效应晶体管的漏极特性，击穿区：反向偏置的PN结击穿，漏极电流突然增加。夹断电压，下一页，上一页，主页，P沟道结场效应晶体管，2。p沟道结场效应晶体管，1。结构2。工作原理(以P沟道为例)，当偏微分方程=0V时，PN结反向，UGS越大，耗尽区越宽，导电沟道越窄。内径，偏微分方程=0V，UGS越大，耗尽区越宽，沟道越窄，电阻越大。然而，当UGS小时，耗

4、尽区的宽度是有限的，并且导电沟道存在。DS相当于线性电阻。P，G，S，D，UDS，UGS，UDS=0，当UGS达到某个值(夹断电压UGS(关)时，耗尽区相遇，DS被夹断。此时，即使UDS 0V，漏极电流ID=0A，ID，UGS0，UGD UGS(关)，越靠近漏极，PN结背压越大，并且当UGD UGS(关)时耗尽区的形状越大，沟道仍然是电阻性的，但是它是非线性电阻。身份证，UGS UGS(关闭)UGD=UGS(关闭)，排水通道被掐掉，这是所谓的预掐掉。当偏微分方程增加时，夹断区向下延伸。ID，UGSUGS(关)UGD=UGS(关)，此时，电流ID是由未箝位区的载流子形成的，基本上不随UDS的增加

5、而增加，表现出恒流特性。标识号，3。特性曲线，在一定的偏微分方程下的传递特性曲线UGS曲线，输出特性曲线，0。结型场效应晶体管的缺点：1 .虽然栅极和源极之间的电阻可以达到107以上，但在某些情况下仍然不够高。当栅极和源极之间的PN结加上直流电压时，会出现较大的栅极电流。绝缘栅场效应晶体管可以很好地解决这些问题。在高温下，PN结的反向电流增加，栅极和源极之间的电阻显著降低。3。绝缘栅场效应晶体管。结构和电路符号，p型衬底，两个n区，二氧化硅绝缘层，导电沟道，金属铝，n沟道增强型，n沟道耗尽型，嵌入式导电沟道，p沟道增强型，p沟道耗尽型，嵌入式导电沟道，2。N沟道增强型金属氧化物半导体场效应晶体

6、管，结构，p型衬底，b，N具有高杂质浓度，分别引出源极和漏极。栅极与其他电极绝缘，衬底和源极通常在管内连接。下一页，上一页，第一页，导通电压，用uGS(th)表示，工作原理，当uGS增加到一定值时，形成一个N型导电沟道。、N型沟道、导电沟道形成，假设uDS=0，uDS=0，在靠近二氧化硅的一侧产生耗尽层。如果uGS增加，耗尽层变宽。也称为反型层，并且导电沟道随着uGS的增加而变宽。下一页，上一页，主页，uDS对导电通道的影响，uGS是大于UGS(th)的固定值，正电压施加在漏极和源极之间，uDS UGS(th)产生电流iD，iD，从而改变导电通道。当uDS增加到uDS=uGS-UGS(th)，

7、也就是说，uGD=uGS-uDS=UGS(th)，信道被预收缩并且iD饱和。下一页，上一页，第一页，特性曲线，IDO，UGS(th)，2UGS(th)，预夹断轨迹，恒定电流区域，当UGS(th)，下一页，上一页和传输特性曲线可以近似地由以下公式表示：n沟道耗尽型金属氧化物半导体场效应晶体管当uGS为0时，沟道变宽，id增加。下一页，上一页，第一页，动画，耗尽类型：当uGS=0时没有导电沟道。增强：当uGS=0时有导电通道。特性曲线、IDSS、UGS(关)、预夹断轨迹、恒流区域、IDSS、下一页、上一页、第一页、第4页。场效应晶体管的主要参数，1。DC参数，饱和漏极电流是耗尽型场效应晶体管的一个

8、重要参数。它被定义为当栅极和源极之间的电压uGS等于零时的相应漏极电流，并且漏极和源极之间的电压uDS大于夹断电压。夹断电压UGS(关)是耗尽型场效应晶体管的一个重要参数。它被定义为当uDS恒定时，将iD减少到某个小电流所需的uGS值。导通电压UGS(th) UGS(th)是增强型场效应晶体管的一个重要参数。它被定义为当漏极电流达到某个值时，当uDS不变时，要添加的uGS值。DC输入电阻器RGS的栅极和源极之间施加的电压与产生的栅极电流的比率。结型场效应晶体管的栅极电阻一般高于107，绝缘栅场效应晶体管的栅极电阻一般高于109。2.交流参数低频跨导gm用于描述栅极和源极之间的电压uGS对漏极电流iD的控制效果。场效应晶体管的三个电极之间的等效电容，包括电容组、CGD和电容组。极间电容越小，电子管的高频性能越好。一般来说，是几张皮。下一页，上一页，第一页，3。最大允许漏极功耗功耗等于漏极电流与漏极和源极之间电压的乘积，即pD=iD uDS。漏极-源极击穿电压U(BR)DS在场效应晶体管的漏极特性曲线上，当漏极电流iD急剧上升时发生雪崩击穿时，发生漏极击穿。栅源击穿电压，下一页，上一页，第一页，场效应晶体管和晶体管的比较，1。晶体管是流量控制元件