計算機電路基礎 第3版 課件 第3章 常用半導體器件

第3章常用半導體器件3.1半導體基礎知識3.2半導體二極管3.3半導體三極管3.4場效應管3.1.1本征半導體3.1半導體基礎知識

純凈的、不含雜質的半導體稱為本征半導體，硅（Si）和鍺（Ge）是兩種最常用的本征半導體。

但在常溫下，由于熱運動價電子被激活，有些獲得足夠能量的價電子會征脫共價鍵成為自由電子，與此同時共價鍵中就流下一個空位，稱為空穴。這種現(xiàn)象稱為本征激發(fā)。

能夠運動的、可以參與導電的帶電粒子稱為載流子。本征半導體有兩種載流子參與導電，即自由電子和空穴。半導體材料具有熱敏性、光敏性、壓敏性、磁敏性和摻雜性。3.1.2雜質半導體1.N型半導體在本征半導體硅（或鍺，此處以硅為例）中摻入微量的5價元素磷（P），如圖（a）所示。這時的半導體中，自由電子數(shù)遠超過空穴數(shù)，因此它是以電子導電為主的雜質型半導體。因為電子帶負電（negativeelectricity），所以稱為N型半導體。N型半導體中，自由電子是多數(shù)載流子（簡稱多子），空穴是少數(shù)載流子（簡稱少子）。雜質離子帶正電。2.P型半導體在本征硅中摻入三價元素硼（B），如圖（b）所示。這時半導體中的空穴數(shù)遠大于自由電子數(shù)，因此它是以空穴導電為主的雜質型半導體，因為空穴帶正電（positiveelectricity），所以稱為P型半導體。P型半導體中，空穴是多數(shù)載流子（多子），自由電子是少數(shù)載流子（少子）。雜質離子帶負電。

今后，為簡單起見，通常只畫出其中的正離子和等量的自由電子來表示N型半導體；同樣，只畫出負離子和等量的空穴來表示P型半導體，分別如下圖（a）和（b）所示。圖3-1雜質半導體的簡化畫法3.1.3PN結

如果將本征半導體的一側摻雜成為P型半導體，而另一側摻雜成為N型半導體，則在二者的交界處將形成一個PN結。1.PN結的形成將P型半導體和N型半導體制作在一起，在兩種半導體的交界面就出現(xiàn)了電子和空穴的濃度差。P區(qū)中的多子（即空穴）將向N區(qū)擴散，而N區(qū)中的多子（即自由電子）將向P區(qū)擴散。擴散運動的結果就使兩種半導體交界面附近出現(xiàn)了不能移動的帶電離子區(qū)，P區(qū)出現(xiàn)負離子區(qū)，N區(qū)出現(xiàn)正離子區(qū)，如圖所示。這些帶電離子形成了一個很薄的空間電荷區(qū)，產(chǎn)生了內電場。這個空間電荷區(qū)就是PN結。圖3-2PN結的形成2.PN結的單向導電性在PN結兩端外加電壓，稱為給PN加上偏置。當P區(qū)電位高于N區(qū)時稱為正向偏置；反之，當N區(qū)電位高于P區(qū)時稱為反向偏置。PN結最重要的特性就是單向導電性。

（1）PN結正向偏置。給PN結加正向偏置電壓，如圖（a）所示。這時正向電流I較大，PN結在正向偏置時呈現(xiàn)較小電阻，PN結變?yōu)閷顟B(tài)。（2）PN結反向偏置。給PN結加反向偏置電壓，如圖（b）所示。這時內電場增強，有利于少子的漂移而不利于多子的擴散。由于電源的作用，少子的漂移形成了反向電流IS。但是，少子的濃度非常低，使得反向電流很小，一般為微安數(shù)量級。所以可以認為PN結反向偏置時基本不導電。圖3-3PN結的單向導電性3.2半導體二極管3.2.1二極管的結構和符號外形圖：圖3-4半導體二極管3.2.2二極管的伏安特性

二極管電流i與其外加電壓u之間的關系為：式中IS為反向飽和電流；UT為溫度電壓當量，常溫下，UT

≈26mV。1.正向特性當外加正向電壓時，二極管內有正向電流通過。正向電壓較小，且小于Uon時，二極管的正向電流很小，此時二極管工作于死區(qū)，稱Uon為死區(qū)的開啟電壓。硅管的Uon約為0.5V，鍺管約為0.2V。當正向電壓超過Uon后，電流將隨正向電壓的增大按指數(shù)規(guī)律增大，二極管呈現(xiàn)出很小的電阻。硅管的正向導通電壓UD為0.6V～0.8V（常取0.7V），鍺管為0.1V～0.3V。正向導通電壓通常也稱為二極管的正向鉗位電壓。圖3-5二極管的伏安特性2.反向特性當外加反向電壓時，二極管中由少子形成反向電流。反向電壓增大時，反向電流稍有增加，當反向電壓增大到一定程度時，反向電流將基本不變，即達到飽和，因而稱該反向電流為反向飽和電流，用IS表示。反向飽和電流越小，管子的單向導電性越好。當反向電壓增大到圖中的UBR時，在外部強電場作用下，少子的數(shù)目會急劇增加，因而使得反向電流急劇增大。這種現(xiàn)象稱為反向擊穿，電壓UBR稱為反向擊穿電壓。實驗證明，當溫度升高時，正向特性曲線向左平移，反向特性曲線向下平移，如圖（b）所示。3.2.3二極管的主要參數(shù)（1）最大整流電流IF。指二極管長期運行時，允許通過管子的最大正向平均電流。使用時，管子的平均電流不得超過此值，否則可能使二極管過熱而損壞。（2）最高反向工作電壓UR。工作時加在二極管兩端的反向電壓不得超過此值，否則二極管可能被擊穿。為了留有余地，通常將擊穿電壓UBR的一半定為UR。（3）反向電流IR。IR是指在室溫條件下，在二極管兩端加上規(guī)定的反向電壓時，流過管子的反向電流。通常希望IR值越小越好。反向電流越小，說明二極管的單向導電性越好。此時，由于反向電流是由少數(shù)載流子形成，所以IR受溫度的影響很大。（4）最高工作頻率fM。當二極管在高頻條件下工作時，將受到極間電容的影響。fM主要決定于極間電容的大小。極間電容越大，則二極管允許的最高工作頻率越低。當工作頻率超過fM時，二極管將失去單向導電性。3.2.4特殊二極管1.穩(wěn)壓二極管二極管工作在反向擊穿區(qū)時，反向電流的變化量

I較大時，管子兩端相應的電壓變化量

U卻很小，說明其具有“穩(wěn)壓”特性。利用這種特性可以做成穩(wěn)壓二極管，簡稱穩(wěn)壓管。所以，穩(wěn)壓管實質上就是一個二極管，但它通常工作在反向擊穿區(qū)。但要注意：必須在電路中串接一個限流電阻。圖3-6穩(wěn)壓管穩(wěn)壓二極管的主要參數(shù)如下：（1）穩(wěn)定電壓UZ。當穩(wěn)壓管反向擊穿，且使流過的電流為規(guī)定的測試電流時，穩(wěn)壓管兩端的電壓值即為穩(wěn)定電壓UZ。對于同一種型號的穩(wěn)壓管，UZ有一定的分散性，因此一般都給出其范圍。如型號為2CW14的穩(wěn)壓管的UZ為6V～7.5V，但對于某一只穩(wěn)壓管，UZ為一個確定值。圖2-14穩(wěn)壓二極管（2）最小穩(wěn)定電流IZmin。最小穩(wěn)定電流IZmin是保證穩(wěn)壓管正常穩(wěn)壓的最小工作電流，電流低于此值時穩(wěn)壓效果不好。IZmin一般為毫安數(shù)量級，如5mA或10mA。（3）最大耗散功率PZM和最大穩(wěn)定電流IZM。當穩(wěn)壓管工作在穩(wěn)壓狀態(tài)時，管子消耗的功率等于穩(wěn)定電壓UZ與流過穩(wěn)壓管電流的乘積，該功率將轉化為PN結的溫升。最大耗散功率PZM是在結溫升允許的情況下的最大功率，一般為幾十毫瓦至幾百毫瓦。因為PZM=UZ

IZM，所以可確定最大穩(wěn)定電流IZM。在使用穩(wěn)壓管組成穩(wěn)壓電路時，需要注意幾個問題：首先，穩(wěn)壓二極管正常工作是在反向擊穿狀態(tài)，即外加電源正極接二極管的陰極，負極接陽極；其次，穩(wěn)壓管應與負載并聯(lián)，由于穩(wěn)壓管兩端電壓變化量很小，因此使得輸出電壓比較穩(wěn)定；最后，必須給穩(wěn)壓管加一個限流電阻，限制流過穩(wěn)壓管的電流，保證流過穩(wěn)壓管的電流在IZmin和IZM之間，以確保穩(wěn)壓管有良好的穩(wěn)壓特性。下圖所示為穩(wěn)壓管構成的穩(wěn)壓電路結構圖。圖3-7穩(wěn)壓管構成的穩(wěn)壓電路

【補充例題】在下圖所示電路中，已知輸入電壓Ui=12V，穩(wěn)壓管VDZ的穩(wěn)定電壓UZ=6V，穩(wěn)定電流IZmin=5mA，額定功耗PZM=90mW，試問輸出電壓Uo能否等于6V？

解：穩(wěn)壓管正常穩(wěn)壓時，工作電流IDZ應滿足IZmin＜IDZ＜IZM，而即5mA＜IDZ＜15mA。

設電路中VDZ能正常穩(wěn)壓，則Uo=UZ=6V?？汕蟪?/p>

可見IDZ不在正常工作電流的范圍內，因此不能正常穩(wěn)壓，Uo將小于UZ。若要電路能夠穩(wěn)壓，則應減小R的阻值。2.發(fā)光二極管

發(fā)光二極管，縮寫為LED（LightEmittingDiode），它是一種將電能轉換成光能的半導體器件。其基本結構是一個PN結，采用砷化鎵、磷化鎵等半導體材料制造而成。它的伏安特性與普通二極管類似，但由于材料特殊，其正向導通電壓較大，約為1V～2V，當管子正向導通時將會發(fā)光。發(fā)光二極管具有工作電壓低、工作電流?。?0mA～30mA）、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應速度快等優(yōu)點，常用作顯示器件，如指示燈、七段顯示器、矩陣顯示器等。常見的LED發(fā)光顏色有紅、黃、綠等，還有發(fā)出不可見光的紅外發(fā)光二極管。下圖所示為發(fā)光二極管的電路符號。3.光電二極管

光電二極管又叫光敏二極管，它是一種能將光信號轉換為電信號的器件。光電二極管的基本結構也是一個PN結，但管殼上有一個窗口，使光線可以照射到PN結上。光電二極管工作在反偏狀態(tài)下，當無光照時，與普通二極管一樣，反向電流很小，稱為暗電流；當有光照時，其反向電流隨光照強度的增加而增加，稱為光電流。光電二極管與發(fā)光二極管可用于構成紅外線遙控電路。圖（b）所示為光電二極管的電路符號。4.變容二極管利用PN結的勢壘電容隨外加反向電壓變化的特性可制成變容二極管。變容二極管工作在反偏狀態(tài)下，此時，PN結結電容的數(shù)值隨外加電壓的大小而變化。因此，變容二極管可做可變電容使用。圖（c）所示為變容二極管的電路符號。3.2.5二極管應用舉例1．二極管整流電路整流：就是利用二極管的單向導電性，將交流電壓變成單方向的脈動直流電壓。整流電路是直流穩(wěn)壓電源的重要組成部分。整流電路分類：小功率整流電路形式有單相半波整流電路和單相全波整流電路。（1）單相半波整流電路如圖3-9（a）所示為單相半波整流電路圖。u1是變壓器初級線圈的輸入電壓，即市電電壓，u2是變壓器次級的輸出電壓（也稱副邊電壓）。圖3-9單相半波整流電路（2）單相橋式全波整流電路圖3-10單相全波橋式整流電路2.限幅電路當輸入信號電壓在一定范圍內變化時，輸出電壓隨輸入電壓做相應變化；而當輸入電壓超出該范圍時，輸出電壓保持不變，這種電路就是限幅電路。圖（a）所示是一個雙限幅電路的例子，圖（b）是uo?ui電壓傳輸特性。二極管限幅電路有串聯(lián)、并聯(lián)、雙向限幅電路。圖3-11二極管的雙向限幅電路*檢波電路

無線電技術中經(jīng)常要進行信號的遠距離輸送，這就需要把低頻信號（如聲頻信號）裝載到高頻振蕩信號上并由天線發(fā)射出去。電路分析中，將低頻信號稱為調制信號，高頻振蕩信號稱為載波，受低頻信號控制的高頻振蕩稱為已調波，控制的過程稱為調制。在接收地點，接收機天線接收到的已調波信號，經(jīng)放大后再設法還原成原來的低頻信號，這一過程稱為解調或檢波。圖（a）所示為已調波，圖（b）為由二極管組成的檢波器，其中VD用于檢波，稱為檢波二極管；C為檢波器負載電容，用來濾除檢波后的高頻成分；RL為檢波器負載，用來獲取檢波后所需的低頻信號。由于二極管的單向導電作用，已調波經(jīng)二極管檢波后，負半波被截去，如圖（c）所示。檢波器負載電容將高頻成分濾除，在RL兩端得到的輸出電壓就是原來的低頻信號，如圖（d）所示。3.二極管“續(xù)流”保護電路二極管也可用作保護器件，如圖所示。當開關S閉合時，直流電壓源US接通大電感L，二極管VD因反偏而截止，全部電流流過電感線圈。當開關S斷開時，電感線圈中的電流將迅速降到零，大電感兩端會產(chǎn)生很大的負瞬時電壓。4.邏輯運算（開關）電路在開關電路中，一般把二極管看成理想模型。在如圖（a）所示的電路中只要有一路輸入信號為低電平，輸出即為低電平，僅當全部輸入為高電平時，輸出才為高電平，這在邏輯運算中稱為“與”邏輯運算。如圖（b）所示電路中，只要有一路輸入信號為高電平，輸出即為高電平，僅當全部輸入為低電平時，輸出才為低電平，這種運算稱為“或”邏輯運算。

圖3-13開關電路

圖3-12續(xù)流保護電路3.3半導體三極管

名稱：半導體三極管又稱為晶體三極管、雙極型晶體管（BipolarJunctionTransistor，BJT），簡稱三極管或晶體管。它具有電流放大作用，是構成各種電子電路的基本元件。3.3.1三極管的結構及外形

圖3-14三極管的結構示意圖

實際三極管外形圖3.3.2三極管的電流放大原理

當發(fā)射結和集電結均反偏時，三極管工作于截止狀態(tài)；當發(fā)射結正偏、集電結反偏時，工作于放大狀態(tài)；當發(fā)射結和集電結均正偏時，工作于飽和狀態(tài)。當三極管處于放大狀態(tài)時，能將輸入的小電流放大為輸出端的大電流。1.三極管內部載流子的運動上圖所示電路中，電源電壓VCC＞VBB且各電阻取值合適時，能保證發(fā)射結正偏、集電結反偏，即保證三極管處于放大狀態(tài)。（1）發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入電子，形成發(fā)射極電流IE。（2）電子在基區(qū)的擴散和復合，形成基極電流IB。（3）集電區(qū)收集電子，形成集電極電流IC

。集電區(qū)的少子（空穴）將在結電場的作用下形成漂移電流，即反向飽和電流，稱為ICBO。ICBO數(shù)值很小，可以忽略不計，但由于它受溫度影響大，將影響三極管的性能。圖3-15三極管內部載流子的運動2.各電極電流之間的關系共射放大電路中，三個電極電流的大小關系為：發(fā)射極電流IE最大，其方向是流出三極管；其次是集電極電流IC，其方向是流入三極管；基極電流IB最小，其方向與集電極電流一樣，也是流入三極管，且滿足IC≈βIB。三極管共射放大電路中的三個電極電流關系可完整表示為：

在放大電路的近似估算中，有時常將IB忽略。于是可得：

對于由PNP型三極管構成的共射放大電路，如下圖所示，其工作原理與NPN型近似，區(qū)別主要有以下兩點。（1）三個電極電流的實際方向正好相反：對于PNP型三極管，電流從發(fā)射極流入，從基極和集電極流出。可以看出，無論NPN型還是PNP型三極管，其三個電極電流方向的特點是，基極和集電極電流方向始終一致，要么都流入三極管，要么都流出三極管；并且其二者方向始終與發(fā)射極電流方向相反。（2）外加電源的極性和NPN電路也相反。在PNP型三極管構成的放大電路中，發(fā)射極電位VE最高，基極電位VB次之，集電極電位VC最低。圖3-16PNP管構成的放大電路3.3.3三極管的伏安特性1.輸入特性曲線輸入特性是指當UCE一定時，iB與uBE之間的關系曲線，即iB=f(uBE)∣UCE=常數(shù)，如下圖所示。2.輸出特性曲線輸出特性是指當IB一定時，iC與uCE之間的關系曲線，即iC=f(uCE)∣IB=常數(shù)。由于三極管的基極輸入電流IB對輸出電流iC的控制作用，因此不同的IB，將有不同的iC-uCE關系，由此可得下圖所示的一簇曲線。圖3-17三極管的輸入特性曲線

圖3-18三極管的輸出特性曲線

從輸出特性曲線可以看出，三極管有三個不同的工作區(qū)域：（1）截止區(qū)截止區(qū)指曲線上IB≤0的區(qū)域，此時，集電結和發(fā)射結均反偏，三極管為截止狀態(tài)，iC很小，集電極與發(fā)射極之間相當于斷開的開關。（2）放大區(qū)放大區(qū)內，對于NPN型三極管來說，滿足UBE＞0，UBC＜0，對應的各電極電位關系為VC＞VB＞VE；對于PNP型三極管來說，滿足UBE＜0，UBC＞0，各電極電位關系為VC＜VB＜VE。在放大區(qū)時，滿足

IC=β

IB，這就是三極管的電流放大作用。（3）飽和區(qū)飽和區(qū)內，

IC＜β

IB。一般稱UCE=UBE時三極管的工作狀態(tài)為臨界狀態(tài)，即臨界飽和或臨界放大狀態(tài)。臨界狀態(tài)時的UCE稱為臨界飽和電壓，記作UCES，一般小功率硅三極管的UCES＜0.4V，此時c-e間相近似認為短路，相當于閉合的開關。3.3.4三極管的主要參數(shù)

（1）電流放大系數(shù)。三極管的電流放大系數(shù)是表征管子放大作用大小的參數(shù)。主要有：共射直流電流放大系數(shù)：共射交流電流放大系數(shù)：共基直流電流放大系數(shù)：共基交流電流放大系數(shù)：

它們滿足：或（2）極間反向飽和電流。集電極-基極反向飽和電流ICBO：一般小功率鍺管的ICBO約為幾微安至幾十微安；硅三極管的ICBO要小得多，有的可以達到納安數(shù)量級。集電極-發(fā)射極間的穿透電流ICEO：ICEO=(1+)ICBO。因為ICBO和ICEO都是少數(shù)載流子運動形成的，所以對溫度非常敏感。ICBO和ICEO越小，表明三極管的質量越高。（3）極限參數(shù)。三極管的極限參數(shù)是指使用時不得超過的限度。

①集電極最大允許電流ICM。當集電極電流過大，超過一定值時，三極管的值就要減小，且三極管有損壞的危險，該電流值即為ICM。

②集電極最大允許功耗PCM。三極管的功率損耗大部分消耗在反向偏置的集電結上，并表現(xiàn)為結溫升高，PCM是在管子溫升允許的條件下集電極所消耗的最大功率。超過此值，管子將被燒毀。③反向擊穿電壓。三極管的兩個結上所加反向電壓超過一定值時都將被擊穿，因此，必須了解三極管的反向擊穿電壓。極間反向擊穿電壓主要有以下兩項。

U(BR)CEO：基極開路時，集電極和發(fā)射極之間的反向擊穿電壓。

U(BR)CBO：發(fā)射極開路時，集電極和基極之間的反向擊穿電壓。

【例3-1】

現(xiàn)測得放大電路中兩只三極管的各電極電流及直流電位如下圖所示。（1）判斷圖（a）中，標有“？”的是三極管的哪個電極，該電極電流大小等于多少，電流方向如何，是何種類型管，并求其值；（2）確定圖（b）中三極管的類型、材料、各個電極。

解：（1）圖（a）中已知的兩個電極電流方向均為流入三極管，故可斷定這兩個電極是基極b和集電極c，所以標有“？”的是三極管的發(fā)射極e，故可求得IE=IB+IC=2.02mA，方向為流出三極管。根據(jù)電流方向可知，該管為NPN型三極管，其電流放大系數(shù)IC/IB=2000μA/20μA=100。

（2）已知三極管工作在放大狀態(tài)，所以其發(fā)射結（即b-e之間的PN結）正偏導通，導通電壓│UBE│等于0.6V左右（硅管）或0.3V左右（鍺管）。很明顯，圖（b）中①、②兩電極的直流電位之差為0.7V，于是可判斷③是集電極c，又因集電極電位VC最低，所以該管為PNP型三極管，繼而可斷定電位最高的①為發(fā)射極e，②為基極b，且發(fā)射結兩端電壓UBE=VB–VE=5.3V?6V=?0.7V，所以該管為硅管。

【例3-2】已知由三極管構成的基本放大電路中，電源電壓VCC=15V。今有三只管子，其參數(shù)列于表3-1中，請從中選用一只管子，并簡述理由。

解：VT2管ICBO很小，表明其溫度穩(wěn)定性好，但其β值太小，放大能力差，故不宜選用。VT3管雖然ICBO較小且β值較大，但其U(BR)CEO只有10V，小于電源電壓15V，工作中有被擊穿的危險，所以也不能選用。VT1管的ICBO也不大，且β值較大，U(BR)CEO等于30V，大于電源電壓，所以選用VT1管最合適。3.4場效應管

名稱及分類：場效應管是另一種類型的半導體器件，它的內部只有一種載流子（多子）參與導電，故稱其為單極型晶體管。又因為這種管子是利用電場效應來控制電流的，所以也稱為場效應管，可縮寫為FET（FieldEffectTransistor）。場效應管分為兩大類：一類是結型場效應管JFET（JunctionFET），另一類是絕緣柵場效應管IGFET（InsutatedGateFET）。每一類中又有N溝道和P溝道之分。3.4.1結型場效應管1.結構在N型半導體兩邊用擴散法或其他工藝形成兩個高濃度的P型區(qū)（用P+）表示，并將它們連接在一起，所引出的電極稱為柵極G；在N型半導體的兩端各引出一個電極，分別稱為源極S和漏極D。兩個P+區(qū)與N型半導體之間形成了兩個PN結，PN結中間的N型區(qū)域稱為導電溝道。

N溝道JFET的電路符號如圖（b）所示。其中箭頭表示柵結（PN結）的方向，從P指向N，P溝道JFET的柵結方向與N溝道的相反。

圖3-20N溝道結型場效應管

N溝道JFET的電路符號如圖（b）所示。其中箭頭表示柵結（PN結）的方向，從P指向N，P溝道JFET的柵結方向與N溝道的相反。因此可根據(jù)箭頭方向識別管子屬于N溝道管還是P溝道管。2.工作原理改變JFET柵極和源極之間的電壓uGS，即可改變導電溝道的寬度，從而改變通過漏極和源極的電流iD的大小。JFET工作時，常接成如圖所示的共源接法，以源極為公共端。

圖中VDD為正電源，保證D、S間電壓足夠大，而VGG應為負電源。當VGG=0時，uGS=0，漏極與源極之間存在導電溝道，因此存在漏極電流iD。當VGG逐漸增大時，uGS逐漸減小，使導電溝道變窄，溝道電阻增大，因此電流iD減小。當VGG的數(shù)值繼續(xù)增大到某一個值時，兩個PN結的耗盡層將彼此相遇，使導電溝道被夾斷，iD=0，此時的柵-源電壓稱為夾斷電壓UGS(off)。

可見，輸出端漏極電流iD是受輸入電壓UGS的控制，因此，場效應管是一種電壓控制型元件。由于柵極為兩個反向偏置的PN結，柵極幾乎沒有電流，因此JFET的輸入電阻很高，可達106Ω～109Ω。在使用中，結型管的漏極D和源極S可以互換。3.特性曲線場效應管的伏安特性曲線也有兩種，一種是與三極管的輸入特性曲線相對應的，叫轉移特性曲線；另一種是與三極管的輸出特性曲線相對應的叫漏極特性曲線，有時也稱輸出特性曲線。（1）轉移特性轉移特性是指當uDS一定時，iD與uGS之間的關系曲線。它反映柵-源電壓uGS對漏極電流iD的控制作用，表示了JFET是一種電壓控制電流的器件。（2）漏極特性漏極特性是指當uGS一定時，iD與uDS之間的關系曲線。如圖（b）所示為N溝道JFET的漏極特性曲線，與三極管的輸出特性類似，也可分為三個工作區(qū)?？勺冸娮鑵^(qū)：圖中虛線uDS?uGS=?UGS(off)（稱為預夾斷軌跡）左邊部分即為可變電阻區(qū)。恒流區(qū)（也稱飽和區(qū)）：圖（b）中虛線右邊曲線近似水平的部分為恒流區(qū)。夾斷區(qū)：圖中靠近橫軸的部分稱為夾斷區(qū)，此時uGS＜UGS(off)，導電溝道被夾斷，iD=0，此時JFET的三個電極均相當于開路。3.4.2絕緣柵場效應管1.N溝道增強型MOS管（1）結構圖（a）所示為N溝道增強型MOS管的結構圖。它是用一塊摻雜濃度較低的P型硅片作為襯底，在其上擴散出兩個高摻雜的N型區(qū)，然后在半導體表面覆蓋一層很薄的二氧化硅絕緣層。從兩個N區(qū)表面及它們之間的二氧化硅表面分別引出三個鋁電極：源極S、漏極D和柵極G。因為柵極是和襯底完全絕緣的，所以稱其為絕緣柵型場效應管。襯底B也有引極，通常在管子內部和源極相連。圖（b）所示為N溝道增強型MOS管的電路符號。圖3-23N溝道增強型MOS管（2）工作原理

MOS管工作時常接成下圖所示的共源接法。與JFET工作原理有所不同，JFET是利用uGS來控制PN結耗盡層的寬窄，從而改變導電溝道的寬度，以控