场效应管(FET)是一种电压控制器件,只依靠一种载流子参与导电,又称为单极型晶体管。场效应管主要由栅极、漏极和源极三个电极组成。场效应管主要有两大类:结型场效应管(JFET)和绝缘栅型场效应管(IGFET)。
N沟道结型场效应管:在同一块N型硅片的两侧分别制作掺杂浓度较高的P型区,形成两个对称的PN结,将两个P区的引出线连在一起作为一个电极,为栅极(G)。在N型硅片两端各引出一个电极,分别称为源极(S)和漏极(D)。P区与N区的交界面形成耗尽层(不导电),漏-源之间的非耗尽层区域称为导电沟道(导电)。P沟道与之类似。
绝缘栅型场效应管:以一块P型薄硅片作为衬底,在它上面扩散两个高杂质的N型区,作为源极S和漏极D。在硅片表面覆盖一层绝缘物(如二氧化硅),然后再用金属铝引出一个电极G(栅极),栅极与其它电极绝缘。通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成导电沟道。
场效应管的工作原理用一句话概括,就是“漏极-源极间流经沟道的ID,用栅极与沟道间的PN结形成的反偏的栅极电压进行控制”。更准确地说,ID流经通路的宽度,即沟道截面积,是由PN结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的。
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