第一章半導(dǎo)體器件

1、第一章第一章1.1 PN結(jié)及晶體二極管總結(jié)1.2 晶體三極管半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)1.3 場效應(yīng)管金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)管（MOSFET）第一章第一章半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識 自然界中物質(zhì)按其導(dǎo)電能力可分為自然界中物質(zhì)按其導(dǎo)電能力可分為 導(dǎo)體 : 很容易傳導(dǎo)電流的物質(zhì) （銅 鉛）絕緣體: 幾乎不能傳導(dǎo)電流 (橡皮 陶瓷 石英 塑料) 半導(dǎo)體: 導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間 (硅 鍺)(本征 雜質(zhì))(都是4階元素 )第一章第一章半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 一一 本征半導(dǎo)體本征半導(dǎo)體: - : - 純凈的半導(dǎo)體純凈的半導(dǎo)體 共價鍵共價鍵 在本征半導(dǎo)體晶體中，原子有

2、序排列構(gòu)成空間點陣（晶格），外層電子為相鄰原子共有，形成 共價鍵共價鍵 價電子共價鍵第一章第一章半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 電子電子空穴對空穴對 當T 或光線照射下,少數(shù)價電子因熱激發(fā)而獲得足夠的能量掙脫共價鍵的束縛 ,成為自由電子.同時在原來的共價鍵中留下一個空位空位稱 空穴空穴本征半導(dǎo)體在熱或光照射作用下, 產(chǎn)生電子空穴對-本征激發(fā) T光照電子-空穴對導(dǎo)電能力 所以 半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力 與 T，光照 有關(guān) 在本征半導(dǎo)體中電子和空穴是成對出現(xiàn)的Ge第一章第一章半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 電子電流電子電流 電子在電場作用下移動產(chǎn)生的電流 x3 x2 x1 空穴電流空穴電流 空

3、穴移動產(chǎn)生的電流 x1 x2 x3 激發(fā)激發(fā) 束縛電子獲能量成為自由電子和空穴 自由電子濃度=空穴濃度電子和空穴稱為載流子電子和空穴稱為載流子第一章第一章半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 復(fù)合復(fù)合 運動中的自由電子如果“跳進”空穴.重新被共價鍵束縛起來,電子空穴對消失 稱復(fù)合 在一定溫度下,復(fù)合使半導(dǎo)體中載流子濃度一定 +4+4+4+4+4第一章第一章半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 二二 雜質(zhì)半導(dǎo)體雜質(zhì)半導(dǎo)體- - 在本征半導(dǎo)體中摻入微量的雜 質(zhì)使其導(dǎo)電能力產(chǎn)生明顯變化 N N型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體- - 摻入微量的五價元素(磷 砷 銻)由于雜質(zhì)原子提供自由電子-稱 施主原子 N N型型雜

4、質(zhì)半導(dǎo)體中電子濃度比同一溫度下本征半導(dǎo)體的電子濃度大得多 所以 加強了導(dǎo)電能力多子電子 少子空穴+5+4+4+4+4+3+4+4+4+4 + -第一章第一章半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)知識 P P型半導(dǎo)體型半導(dǎo)體 摻入微量的三價元素（硼 鋁） 由于雜質(zhì)原子吸收電子受主原子 多子空穴少子電子雜質(zhì)半導(dǎo)體中 多子濃度由摻雜濃度決定 少子濃度由溫度決定 P P型型雜質(zhì)半導(dǎo)體中空穴濃度比同一溫度下本征半導(dǎo)體的空穴濃度大得多，所以加強了導(dǎo)電能力1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 在一塊硅片上，用不同的摻雜工藝，使其一邊形成N型半導(dǎo)體，另一邊形成P型半導(dǎo)體，則在其交界面附近形成了PN結(jié)。一一

5、PNPN結(jié)的形成結(jié)的形成1.1.空間電荷區(qū)空間電荷區(qū) P型 N型半導(dǎo)體 結(jié)合在一起時， 由于交界面兩側(cè)多子與少子 濃度不同 引起 擴散運動擴散運動 （濃度差引起） + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 所以所以 在交界面附近形成了不能移動的帶電離子組成的空間電荷區(qū) P區(qū)空穴 N區(qū)與電子復(fù)合在N區(qū)留下帶正電荷的離子 N區(qū)電子 P型與空穴結(jié)合在P區(qū)留下帶負電荷的離子 空間電荷區(qū)形成一個由N指向P的電場 內(nèi)電場 平衡后的PN結(jié)1.

6、1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管擴散使空間電荷區(qū)加寬。內(nèi)電場加強，而內(nèi)電場阻止擴散進行 漂移運動（內(nèi)電場引起） 促使P區(qū)電子N N區(qū)空穴P 引起 內(nèi)電場增加，擴散減弱，漂移增加。 最后 漂移 = 擴散 動態(tài)平衡 通過PN結(jié)之間電流為零 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管2. 對稱結(jié)與不對稱結(jié)對稱結(jié)與不對稱結(jié) 空間電荷區(qū)中沒有載流子 又稱耗盡層 當N與P區(qū)雜質(zhì)濃度相同時，耗盡層在兩個區(qū)內(nèi)的寬度也相等 對稱結(jié)對稱結(jié)否則雜質(zhì)濃度較高的一側(cè)耗盡層寬度小于低的一側(cè)不對稱結(jié)不對稱結(jié) P+N結(jié) PN結(jié) 耗盡層中正負電荷量相等圖 1-8 不對稱PN結(jié) 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二

7、極管二二 PNPN結(jié)的特征結(jié)的特征單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦?1 1. .正向特征正向特征又稱又稱PNPN結(jié)正向偏置結(jié)正向偏置 外電場作用下多子推向耗盡層，使耗盡層變窄，內(nèi)電場削弱 擴散 漂移 從而在外電路中出現(xiàn)了一個較大的電流 稱 正向電流 VbV1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 在正常工作范圍內(nèi)，PN結(jié)上外加電壓只要有變化，就能引起電流的顯著變化。 I I 隨V V急劇上升，PN結(jié)為一個很小的電阻（正向電阻?。?在外電場的作用下，PN結(jié)的平衡狀態(tài) 被打破，使P區(qū)中的空穴和N區(qū)中的電子 都向PN結(jié)移動，使耗盡層變窄 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管1.1.PNPN結(jié)的反向特

8、性結(jié)的反向特性 外電場使耗盡層變寬 使 漂移（少子） 擴散（多子） 回路中的反向電流 I非常微弱一般Si 為nA 級 Ge 為uA 級又少子是本征激發(fā)產(chǎn)生管子制成后其數(shù)值與溫度有關(guān) T IT I 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 反向電流不僅很小，而且當外加電壓超過零點幾伏后， 少子供應(yīng)有限，它基本不隨外加電壓的增加而增加。 稱為反向飽和電流 反偏時電壓變化很大，而電流變化極微 PN結(jié)等效為一大電阻（反向電阻大） PN結(jié)這種只允許一個方向電流順利 通過的特性 單向?qū)щ娦詥蜗驅(qū)щ娦?022-3-15-+1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管3.3.PNPN結(jié)伏安特性表示式結(jié)伏安

9、特性表示式 IsIs 反向飽和電流 決定于PN結(jié)的材料，制造工藝、溫度 U UT T =kT/q - =kT/q - 溫度的電壓當量或熱電壓 當 T=300K時, UT = 26mV K K波耳茲曼常數(shù) T T絕對溫度q q電子電荷 u u外加電壓U U 為反向時，且 1)(!1)1()1(nnTSUuSTkuqSUunIeIeIiT1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管U正正偏時, UUT I=I=I Is se eU U/UT/UT 實際特性在I I較大時與指數(shù)特性有一定差異在上面討論忽略了引出線的接觸電阻，P區(qū)N區(qū)的體電阻及表面漏電流影響 導(dǎo)通電壓- 正向電流有明顯數(shù) 值時所對應(yīng)的

10、電壓 正向電壓較小時,不足影響內(nèi)電場 載流子擴散運動尚未明顯增加 正向電流0 I GeSi導(dǎo)通電壓死區(qū)電壓閾值電壓 UGe 0.2-0.3V 0.2V0.2VSi 0.6-0.8V 0.7V0.7V1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管三三 溫度對伏安特性影響溫度對伏安特性影響 T T正向特性左移，反向電流明顯增大，T T 每升高10攝氏度 IsIs增加一倍 V(BR)IUTT當T到一定程度時，由本征激發(fā)產(chǎn)生的少子濃度超過原來雜質(zhì)電離產(chǎn)生的多子濃度，雜質(zhì)半導(dǎo)體與本征半導(dǎo)體一樣，PN結(jié)不再存在 關(guān)系式:1012122)()(ttSStItIIS1IS2 當PN結(jié)處于反向偏置時,在一定范圍內(nèi)

11、的反向電壓作用下,流過PN結(jié)的電流是很小的反向飽和電流,但當反向電壓超過某一數(shù)值后,反向電流會急劇增加 稱 PNPN結(jié)的擊穿結(jié)的擊穿 把反向電流開始明顯增大時所對應(yīng)的反向電壓 稱 擊穿電壓擊穿電壓 V V(BR)(BR)1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管 為保證PN結(jié)正常工作。它的工作溫度不能 太高，溫度的限制與摻雜濃度有關(guān)，摻雜越 大，最高工作溫度越高三三 PNPN結(jié)的擊穿結(jié)的擊穿 1.1 PN1.1 PN結(jié)及二極管結(jié)及二極管雪崩擊穿雪崩擊穿輕摻雜 摻雜越低 擊穿電壓越大 PN結(jié)一旦擊穿后,可認為反向電壓幾乎不變 近似為V V(BR(BR) 擊穿齊納擊穿齊納擊穿重摻雜 摻雜越高 擊

12、穿電壓越低 V V(BR)(BR) 7V以上 擊穿 (SiSi)V V(BR)(BR) IEP IE IEN=IBN+ICN 1.21.2晶體三極管晶體三極管 B B區(qū)區(qū)：傳遞和控制電子 復(fù)合產(chǎn)生的電流IBN IB=IBNICBO（擴散）（復(fù)合） 被復(fù)合的電子數(shù)極少,大部分都擴散到c結(jié)邊沿 基區(qū)很薄 空穴濃度低C C區(qū)區(qū)：收集電子ICN（漂移）IC=ICNICBO（反向飽和電流）集電區(qū)和基區(qū)的少子在結(jié)反向電壓作用下漂移到對方 形成ICBO過程：注入 擴散 復(fù)合 收集1.21.2晶體三極管晶體三極管 二二. . 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系 根據(jù)輸入輸出回路的公共端不同，可構(gòu)成三種組態(tài). 無論哪種接

13、法為保證正向受控作用 須使發(fā)射結(jié)正偏、 集電結(jié)反偏 且滿足 IE=IB+IC外接電路使發(fā)射結(jié)正偏、 集電結(jié)反偏外因：內(nèi)因：提高傳輸效率的條件：1）制成不對稱結(jié)P+NP或N+PN 2）基區(qū)薄3）增加集電結(jié)面積1.21.2晶體三極管晶體三極管 三種組態(tài)共基極共集電極共發(fā)射極注注 意意發(fā)射極 即能做輸入端 又能做輸出端基極 只能做輸入端 不能做輸出端 集電極 只能做輸出端 不能做輸入端1.21.2晶體三極管晶體三極管 電流分配關(guān)系電流分配關(guān)系 定義 共基極直流電流放大系數(shù) 1ECBOCENCNIIIII IC= IE+ICBO IE 定義 共e極直流電流放大系數(shù) CBOIIIIIIBCBOCBNCN

14、ICEO = (1+ ) ICBO ICEO穿透電流 ICBO反向飽和電流IB = IBNICBO= IEIC =（1 ）IEICBO（1 ）IE IE= IC+IB IC=ICN ICBO= IB+(1+ ) ICBO IB IEIEN= IBN+ ICN =(1+ ) IB(1+ ) ICBO(1+ ) IB 1.21.2晶體三極管晶體三極管 由于 都反映了管中基區(qū)擴散與復(fù)合的關(guān)系 11，由定義可得： 總結(jié)：總結(jié)：IC IE IE (1+ ) IB IC IB IB（1 ）IEIE= IC+IB1.21.2晶體三極管晶體三極管 一一. . 共射極特性共射極特性 1. 共射極輸入共射極輸入特

15、性曲線特性曲線： 以 為參量， 與 的關(guān)系 CEuBiBEuCBEBCE)(uufi特點：類似二極管特性， 但并非是e結(jié)特性， 因e結(jié)與c結(jié)是相關(guān)的 即受 控制的 CEuSi UBE: 0.60.8V 0.7V Ge UBE: 0.10.3V 0.2V1.21.2晶體三極管晶體三極管 2. 2. 共射極輸出特性共射極輸出特性曲線：曲線： 以為參量時 與 的關(guān)系 BiCiCEu CCEC)(Biufi輸出特性劃分為三個區(qū)域 放大區(qū)放大區(qū)發(fā)射結(jié)正偏 集電結(jié)反偏的工作區(qū) 對 有很強的控制作用，反映在共射極交流放大系數(shù)上 BiCiCCEuBCII定義 =i iB B= =I ICBOCBOV VCE

16、CE = V= VBEBE飽和區(qū)飽和區(qū)截止區(qū)截止區(qū)放放 大大 區(qū)區(qū)1.21.2晶體三極管晶體三極管 變化對 影響很小 CEuCi飽和區(qū)飽和區(qū)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏 VCE的變化對Ic影響很大 而Ic基本不隨IB變化，僅受VCE控制。 把VCE = VBE 稱臨界飽和飽和時 C.E間電壓 稱 飽和壓降飽和壓降 用V VCESCES表示 (Si管約為0.5V)小功率截止區(qū)截止區(qū)發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于反偏 此時 iE=0 ,iC=ICBO 截止區(qū) 即為iB=ICBO 的那條曲線以下的區(qū)域 但小功率管ICBO很小 可忽略 近似以 iB=0 為其截止條件1.21.2晶體三極管晶體三極管 3. 3. 溫度對晶

17、體管特性的影響溫度對晶體管特性的影響溫度對V VBEBE的影響T VBE（導(dǎo)通電壓） 即輸入特性曲線左移溫度對I ICBOCBO的影響T ICBO 即輸出特性曲線上移溫度對 的影響T 即輸出特性曲線上曲線間距離T T對 V VBEBE、 I ICBOCBO 、 的影響反映在集電極電流I IC C上都使I IC C 1.21.2晶體三極管晶體三極管 二二. . 晶體管的主要參數(shù)晶體管的主要參數(shù) 1. 1. 電流放大系數(shù)電流放大系數(shù) 共射級電流（直流、交流）放大系數(shù) CBCCBOBCBOCBNCNCE ,uIIIIIIII直流交流共基級電流（直流、交流）放大系數(shù) CuECECEOCENCNCBII

18、IIIII ,直流交流I ICBOCBO I ICEO CEO 都很小 在數(shù)值上 1.21.2晶體三極管晶體三極管 2. 2. 極間反向電流極間反向電流 I ICBO CBO 射極開路 集一基反向電流 集電極反向飽和電流 I ICEO CEO 基極開路 集一射反向電流 集電極穿透電流 I IEBO EBO 集電極開路 射一基反向電流 3. 3. 結(jié)電容結(jié)電容 發(fā)射結(jié)電容Cbe，集電結(jié)電容Cbc，它們影響晶體管的頻率特性 4.4.極限參數(shù)極限參數(shù) 集電極最大允許功耗PCM 這參數(shù)決定于 管子的溫升。使用時不能超過且注意散熱1.21.2晶體三極管晶體三極管 由 PCM=ICVCE 在輸出 特性上畫

19、出這一曲線PCMICMU（BR）CEO集電極最大允許電流ICM 引起明顯下降時 的最大集電極電流ICICM時 管子不一定會損壞 但明顯下降在晶體管線性運用時 i ic c不應(yīng)超過ICM反向擊穿電壓 U(BR)CBO 射極開路 集一基反向擊穿電壓 U(BR)CEO 基極開路 集一射反向擊穿電壓 U(BR)EBO 集電極開路 射一基反向擊穿電壓 1.21.2晶體三極管晶體三極管 1.21.2晶體三極管晶體三極管 eecbibicrbbgmVbebrcerbeicibeecbNPN型晶體管小信號混合型等效電路（中頻）1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管 場效應(yīng)管不僅具有一般晶體管體積小，重量輕，耗電省，

20、壽命長等特點 而且還有輸入阻抗高（可達1015）、噪音低、熱穩(wěn)定性好、抗輻射能力強和制造工藝簡單等優(yōu)點。 因而應(yīng)用范圍很廣，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路中應(yīng)用很廣 特點：特點： 也是一種具有正向受控作用的有源器件晶體管 電流電流控制器件場效應(yīng)管 電壓電壓控制器件1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管晶體管： 是由電子和空穴二種 載流子運動形成電流的場效應(yīng)管： 是利用改變電場來控 制固體材料的導(dǎo)電能力 場效應(yīng)管場效應(yīng)管（按結(jié)構(gòu)不同）分：（按結(jié)構(gòu)不同）分：結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)絕緣柵場效應(yīng)管(IGFET)N溝道P溝道 MOS管P溝道增強型耗盡型N溝道增強型耗盡型1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管（利用

21、半導(dǎo)體（利用半導(dǎo)體內(nèi)的電場效應(yīng)內(nèi)的電場效應(yīng)進行工作的）進行工作的） 在一塊N型半導(dǎo)體材料兩邊擴散高濃度P型區(qū)（重摻雜）形成兩個P+ +N結(jié)，P區(qū)和N區(qū)摻雜濃度不同 兩個P+區(qū)中間所夾的N型半導(dǎo)體區(qū)稱為導(dǎo)電溝道N N溝道結(jié)型溝道結(jié)型 場效應(yīng)管場效應(yīng)管箭頭方向為柵源箭頭方向為柵源PNPN結(jié)的正偏方向結(jié)的正偏方向P P溝道溝道一、結(jié)型場效應(yīng)管一、結(jié)型場效應(yīng)管(JFET)(JFET)N N溝道溝道1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管一一.JFET.JFET的結(jié)構(gòu)與工作原理的結(jié)構(gòu)與工作原理( (以以N N溝道為例溝道為例) )1.V1.VGSGS對漏極電流對漏極電流I ID D的控制作用的控制作用 對N溝道

22、JFET，正常工作時 UGS0 ，但ID=0 夾斷狀態(tài)時夾斷狀態(tài)時 I ID D=0 =0 |V|VGSGS| |P P+ +N N結(jié)的耗盡層結(jié)的耗盡層溝道變窄溝道變窄 （即溝道電阻（即溝道電阻 ）（1）改變VGS的大小就可達到控制溝道寬度的目的，從而實現(xiàn)了對溝道電阻的控制作用。 （2）當VDS0時，ID就隨VGS的變化而變化，從而達到VGS對ID的控制作用 1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管 場效應(yīng)管GS上加反向偏壓，則反向電流很小， 若忽略反向電流 ，則柵極電流基本為零。 控制信號的能量消耗很小(輸入電阻大)。 但當GS上加正向偏壓時會產(chǎn)生柵極電流若不采取限流措施會燒壞管子 使用時應(yīng)注意+

23、+_0VGS 01.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管2. U2. UDSDS對對I ID D的影響的影響 (V(VGSGS=0)=0)一般對N溝道JFET， VDS0(1)當VGS=VDS=0時靠漏端與靠源端的 溝道寬度一樣，即具有均勻的溝道(2)當VGS=0而 VDS0時， 靠漏端的P+N結(jié)的反偏程度靠源端的P+N結(jié)反偏程度這使溝道兩側(cè)的耗盡區(qū)從源極到漏極逐漸加寬，結(jié)果使溝道逐漸變窄。隨著VDS 溝道不等寬的情況越明顯溝道在漏極附近越來越窄 1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管 當VDS增大到VDG= Vp 時 在漏極附近的耗盡區(qū)開始靠攏 稱預(yù)夾斷預(yù)夾斷在預(yù)夾斷狀態(tài)I ID D較大為 I IDSSD

24、SS(3)當VDS再時夾斷區(qū)夾斷區(qū)沿溝道加長， 夾斷區(qū)加長并不意味著ID 為零，因為若ID為零則夾斷區(qū)也不復(fù)存在。夾斷區(qū)的加長意味著溝道電阻增大， VDS繼續(xù) 時， ID趨于不變。此時的電流稱為 漏極飽和電流漏極飽和電流I IDSSDSS1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管 但VDS不能無限 VDS到一定值時會產(chǎn)生反向擊穿現(xiàn)象。 3. V3. VGSGS00 0 時的情況時的情況VGS越負使耗盡區(qū)變寬、導(dǎo)電溝道變窄，VDS越正使耗盡區(qū)和導(dǎo)電溝道進一步變得不等寬，(1)同一VDS下，改變VGS 使溝道寬度不同， ID也隨之改變 即 ID的大小受VGS控制。 隨著|VGS|，導(dǎo)電溝道變窄，電阻變大，

25、在同樣VDS作用下，產(chǎn)生的ID |V |VGSGS| | 溝道電阻溝道電阻 I ID D 1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管 器件達到預(yù)夾斷狀態(tài)的條件是 V VGDGD V VP P 而且 VDS=VDG+VGS 器件達到預(yù)夾斷狀態(tài)的條件是 VDS VGS-VP(2)VGS不同，產(chǎn)生預(yù)夾斷的VDS值也不同。(3)只有當 VGS=VP 時,溝道全部夾斷，此時 ID=01.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管二二. N. N溝道溝道JFETJFET的特性曲線的特性曲線1.1.轉(zhuǎn)移特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線CUGSDDSufi)(U UDSDS一定時，一定時，U UGSGS對對i iD D的控制作用的控制作用為保證

26、JFET工作在恒流區(qū)恒流區(qū) 要求V VDSDS V VGSGS-V-VP P可用方程描述定義定義: : 漏極飽和電流I IDSSDSS V VGSGS=0=0時i iD D的值的值夾斷電壓 V VP P i iD D =0=0時V VGSGS的值的值0 )1 (2GSPPGSDSSDVVVVII1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管2.JFET2.JFET特性曲線特性曲線轉(zhuǎn)移特性曲線輸出特性曲線1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管 在該狀態(tài)時 導(dǎo)電溝道暢通，漏源之間呈線性電阻特性 又稱 線性電阻區(qū)線性電阻區(qū) 且該阻值大小與VGS有關(guān)： VGS越大( (越向越向0 0電壓逼近電壓逼近) )，導(dǎo)電溝道越寬，

27、溝道電阻越小，在相同的VDS值時，iD越大 通過改變VGS的大小可控制漏源之間溝道電阻的大小，因而又稱 壓控電阻區(qū)。壓控電阻區(qū)。(1)(1)壓控電阻區(qū)（線性電阻區(qū)，非飽和區(qū)）壓控電阻區(qū)（線性電阻區(qū)，非飽和區(qū)）條件是：VP VGS00 VDS VGS-VP1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管(2)(2)飽和區(qū)（恒流區(qū)，放大區(qū)）飽和區(qū)（恒流區(qū)，放大區(qū)）條件是：VP VGS VGS-VP這時器件工作于所謂預(yù)夾斷區(qū)，i iD D主要受V VGSGS控制，與V VDSDS基本無關(guān)，呈恒流特性 ，作放大器時工作于該區(qū)域。1.3 1.3 場效應(yīng)管場效應(yīng)管(3)(3)截止區(qū)截止區(qū)條件是：VDS 0 VGS VP這

28、時漏源之間處于開路狀態(tài) iD=0 應(yīng)用于開關(guān)電路(4)(4)擊穿區(qū)擊穿區(qū)為防器件損壞，工作時應(yīng)避免進入該區(qū)須保證 V VDSDSVVT 才會形成導(dǎo)電溝道開啟電壓開啟電壓i iD D=0 =0 時時V VGSGS的值的值 1.3.41.3.4金屬金屬- -氧化物氧化物- -半導(dǎo)體場效應(yīng)管半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOS(MOS管管) )器件達到預(yù)夾斷的條件為 VDS VGS-VT 對 N 增 MOS管 V VGSGS0 V0 VDSDS00iD+01.3.41.3.4金屬金屬- -氧化物氧化物- -半導(dǎo)體場效應(yīng)管半導(dǎo)體場效應(yīng)管(MOS(MOS管管) )對P 增 MOS管V VGSGS0 V0 VDSDS000 對P 耗 MOS管 V VGSGS可可+ - 0 V+ - 0 VDSDS00 ，P溝道 VDS0(2)(2)耗盡型耗盡型 當VGS=0時， iD =0夾斷電壓夾斷電壓VGS(off)顯然JFET也是耗盡型MOS MOS VGS可 + - 0JFETJFET要求VGS0