結(jié)型場效應(yīng)管（JFET）：1、結(jié)型場效應(yīng)管的分類：結(jié)型場效應(yīng)管有兩種結(jié)構(gòu)形式，它們是N溝道結(jié)型場效應(yīng)管和P溝道結(jié)型場效應(yīng)管。結(jié)型場效應(yīng)管也具有三個電極，它們是：柵極；漏極；源極。電路符號中柵極的箭頭方向可理解為兩個PN結(jié)的正向?qū)щ姺较颉?、結(jié)型場效應(yīng)管的工作原理(以N溝道結(jié)型場效應(yīng)管為例)，N溝道結(jié)構(gòu)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)及符號，由于PN結(jié)中的載流子已經(jīng)耗盡，故PN基本上是不導(dǎo)電的，形成了所謂耗盡區(qū)，當(dāng)漏極電源電壓ED一定時，如果柵極電壓越負，PN結(jié)交界面所形成的耗盡區(qū)就越厚，則漏、源極之間導(dǎo)電的溝道越窄，漏極電流ID就愈?。环粗?，如果柵極電壓沒有那么負，則溝道變寬，ID變大，所以用柵極電壓EG可以控制漏極電流ID的變化，就是說，場效應(yīng)管是電壓控制元件。場效應(yīng)管可以通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式實現(xiàn)更復(fù)雜的電路功能。上海結(jié)型場效應(yīng)管制造

場效應(yīng)管產(chǎn)品特性：(1)轉(zhuǎn)移特性：柵極電壓對漏極電流的控制作用稱為轉(zhuǎn)移特性。(2)輸出特性： UDS與ID的關(guān)系稱為輸出特性。(3)結(jié)型場效應(yīng)管的放大作用：結(jié)型場效應(yīng)管的放大作用一般指的是電壓放大作用。電氣特性：場效應(yīng)管與晶體管在電氣特性方面的主要區(qū)別有以下幾點：貼片場效應(yīng)管：1：場效應(yīng)管是電壓控制器件，管子的導(dǎo)電情況取決于柵極電壓的高低。晶體管是電流控制器件，管子的導(dǎo)電情況取決于基極電流的大小。 2：場效應(yīng)管漏源靜態(tài)伏安特性以柵極電壓UGS為參變量，晶體管輸出特性曲線以基極電流Ib 為參變量。3：場效應(yīng)管電流IDS與柵極UGS之間的關(guān)系由跨導(dǎo)Gm 決定，晶體管電流Ic與Ib 之間的關(guān)系由放大系數(shù)β決定。也就是說，場效應(yīng)管的放大能力用Gm 衡量，晶體管的放大能力用β衡量。4：場效應(yīng)管的輸入阻抗很大，輸入電流極小；晶體管輸入阻抗很小，在導(dǎo)電時輸入電流較大。5：一般場效應(yīng)管功率較小，晶體管功率較大。上海結(jié)型場效應(yīng)管制造場效應(yīng)管的主要優(yōu)勢之一是控制融合度相對較高。

場效應(yīng)管由源極（Source）、漏極（Drain）和柵極（Gate）三個主要部分組成。在JFET中，柵極和通道之間通過PN結(jié)隔離；而在MOSFET中，柵極和通道之間由一層絕緣材料（通常是二氧化硅）隔離。當(dāng)在柵極施加適當(dāng)?shù)碾妷簳r，會在柵極下方的半導(dǎo)體中形成一個導(dǎo)電溝道，從而控制漏極和源極之間的電流流動。主要參數(shù)閾值電壓（Vth）：使場效應(yīng)管開始導(dǎo)電的較小柵極電壓。閾值電壓是場效應(yīng)管從截止區(qū)（Cutoff Region）過渡到飽和區(qū)（Saturation Region）的臨界電壓。當(dāng)柵極-源極電壓（VGS）低于Vth時，場效應(yīng)管處于關(guān)閉狀態(tài)，通道不導(dǎo)電；當(dāng)VGS超過Vth時，通道形成，電流開始流動。

N溝道耗盡型MOSFET場效應(yīng)管的基本結(jié)構(gòu)：a.結(jié)構(gòu)：N溝道耗盡型MOS管與N溝道增強型MOS管基本相似。b.區(qū)別：耗盡型MOS管在vGS=0時，漏——源極間已有導(dǎo)電溝道產(chǎn)生，而增強型MOS管要在vGS≥VT時才出現(xiàn)導(dǎo)電溝道。c.原因：制造N溝道耗盡型MOS管時，在SiO2絕緣層中摻入了大量的堿金屬正離子Na+或K+(制造P溝道耗盡型MOS管時摻入負離子)，如圖1(a)所示，因此即使vGS=0時，在這些正離子產(chǎn)生的電場作用下，漏——源極間的P型襯底表面也能感應(yīng)生成N溝道(稱為初始溝道)，只要加上正向電壓vDS，就有電流iD。 如果加上正的vGS，柵極與N溝道間的電場將在溝道中吸引來更多的電子，溝道加寬，溝道電阻變小，iD增大。反之vGS為負時，溝道中感應(yīng)的電子減少，溝道變窄，溝道電阻變大，iD減小。當(dāng)vGS負向增加到某一數(shù)值時，導(dǎo)電溝道消失，iD趨于零，管子截止，故稱為耗盡型。溝道消失時的柵－源電壓稱為夾斷電壓，仍用VP表示。與N溝道結(jié)型場效應(yīng)管相同，N溝道耗盡型MOS管的夾斷電壓VP也為負值，但是，前者只能在vGS<0的情況下工作。而后者在vGS=0，vGS>0場效應(yīng)管有多種類型，如JFET、MOSFET等，滿足不同應(yīng)用需求。

場效應(yīng)管使用優(yōu)勢：場效應(yīng)管是電壓控制元件，而晶體管是電流控制元件。在只允許從信號源取較少電流的情況下，應(yīng)選用場效應(yīng)管；而在信號電壓較低，又允許從信號源取較多電流的條件下，應(yīng)選用晶體管。場效應(yīng)管是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，所以稱之為單極型器件，而晶體管是既有多數(shù)載流子，也利用少數(shù)載流子導(dǎo)電，被稱之為雙極型器件。有些場效應(yīng)管的源極和漏極可以互換使用，柵壓也可正可負，靈活性比三極管好。場效應(yīng)管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應(yīng)管集成在一塊硅片上，因此場效應(yīng)管在大規(guī)模集成電路中得到了普遍的應(yīng)用。場效應(yīng)管可用于開關(guān)電路，實現(xiàn)電路的通斷控制，如電子開關(guān)、繼電器驅(qū)動等。上海結(jié)型場效應(yīng)管制造

使用場效應(yīng)管時需注意靜電防護，防止損壞敏感的柵極。上海結(jié)型場效應(yīng)管制造

電壓和電流的選擇。額定電壓越大，器件的成本就越高。根據(jù)實踐經(jīng)驗，額定電壓應(yīng)當(dāng)大于干線電壓或總線電壓。這樣才能提供足夠的保護，使MOSFET不 會失效。就選擇MOSFET而言，必須確定漏極至源極間可能承受的較大電壓，即較大VDS。設(shè)計工程師需要考慮的其他安全因素包括由開關(guān)電子設(shè)備(如電機 或變壓器)誘發(fā)的電壓瞬變。不同應(yīng)用的額定電壓也有所不同；通常，便攜式設(shè)備為20V、FPGA電源為20～30V、85～220VAC應(yīng)用為450～600V。在連續(xù)導(dǎo)通模式下，MOSFET處于穩(wěn)態(tài)，此時電流連續(xù)通過器件。脈沖尖峰是指有大量電涌(或尖峰電流)流過器件。一旦確定了這些條件下的較大電流，只需直接選擇能承受這個較大電流的器件便可。上海結(jié)型場效應(yīng)管制造