清華模電課件第3講場(chǎng)效應(yīng)管

1、，第四節(jié)場(chǎng)效應(yīng)電晶體(FET)，單極電晶體，場(chǎng)效應(yīng)管的特征：輸入阻抗，溫度穩(wěn)定性，低噪聲，集成，分類：接頭(JFET)和絕緣柵極(MOS)，因?yàn)樗挥啥嘧訁⒓觽鲗?dǎo)，節(jié)點(diǎn)fet具有N通道和P通道類型。(2)工作原理，NJFET的結(jié)構(gòu)和符號(hào)，在同一個(gè)N型半導(dǎo)體上制造兩個(gè)高摻雜P區(qū)，并連接在一起產(chǎn)生的電極在柵G，N型半導(dǎo)體的兩端出現(xiàn)兩個(gè)電極，一個(gè)稱為泄漏D，一個(gè)稱為源S。p區(qū)和N區(qū)之間的接口形成了貧化層，泄漏極和源極之間的非破壞性層區(qū)域稱為導(dǎo)電溝。兩個(gè)PN結(jié)之間的N溝，UDS確定耗盡層的楔形程度，UGS控制溝寬度窄，UDS，UGS同時(shí)作用，確定工作原理，結(jié)效應(yīng)管的工作原理，(即短路)時(shí)，控制導(dǎo)電溝寬

2、度。對(duì)導(dǎo)電溝有控制作用時(shí)，貧化層很窄，導(dǎo)電溝最寬。(B)增加，耗盡層擴(kuò)大，電導(dǎo)率縮小，溝渠阻力增加。(C)按特定值增加，枯竭層關(guān)閉，溝渠消失，溝渠電阻無限，牙齒時(shí)值為鉗位電壓。(a)，確定固定時(shí)耗竭層的楔形程度。電流從漏極流向圓極化，溝渠各點(diǎn)和閘門之間的電壓不再相同，但沿著溝道，從圓極化到漏極，接近漏極一側(cè)的貧化層變得比圓極化一側(cè)寬，溝形成楔形。(威廉莎士比亞，溫德夏，望) (威廉莎士比亞，歌劇，望)，(a)，(b)，(c)，以及閘門泄漏電壓逐漸增加，逐漸減少，泄漏極附近的導(dǎo)電溝渠一定會(huì)變窄。當(dāng)牙齒增加時(shí)，如圖(B)所示，泄漏極一側(cè)的耗竭層被截?cái)?。如果繼續(xù)增大，耗盡層的閉合部分將沿溝渠延伸。也

3、就是說，剪輯區(qū)域拉伸，如圖(C)所示。因此，當(dāng)時(shí)的增長幾乎沒有變化。也就是說，幾乎只取決于出現(xiàn)的恒流性和可控性。(1)傳輸特性和特征方程，當(dāng)UGS=0時(shí)，N溝最寬，ID最大，用IDSS記錄，稱為最大飽和泄漏電流。UGS0，兩個(gè)枯竭層變厚，ID指數(shù)下降，其特性方程當(dāng)時(shí)N溝被切斷，ID0，管道被切斷。2結(jié)場(chǎng)效應(yīng)管的特性曲線、NJFET的特性曲線、(2)泄漏特性、可變電阻區(qū)、泄漏特性和BJT管的輸出特性、飽和區(qū)、破壞區(qū)、PJFET、PJFET的特性曲線。JFET的缺點(diǎn)、MOS管的特性、絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管的灌嘴與源極、灌嘴和漏極之間隔離了SiO2絕緣層，由于灌嘴是金屬鋁，因此也稱為MOS管。MOS管道分為

4、四種茄子類型：N通道枯竭型管道、N通道強(qiáng)化管道、P通道枯竭型管道和P通道強(qiáng)化管道。高輸入阻抗，柵源電壓正負(fù)，高溫，容易集成。(1)結(jié)構(gòu)和符號(hào)，1 N通道枯竭型絕緣柵極場(chǎng)效應(yīng)管道，絕緣柵極，N通道枯竭型MOS管道的結(jié)構(gòu)和符號(hào)，B端為內(nèi)襯，與源極短的連接。(2)N溝的形成，N溝的形成和外部電場(chǎng)對(duì)N溝的影響，控制原理分為4個(gè)茄子案例。、(2)N溝渠的形成，外部電場(chǎng)陰極發(fā)出的負(fù)電荷抵消了部分SiO2中原的正電荷，減少了其數(shù)量，溝渠變窄，溝渠電阻增加，泄漏電流ID指數(shù)減少。，SiO2層的正電荷全部與負(fù)電源中和，N溝的電子全部消失。也就是說，N溝不存在，溝阻力無限，泄漏電流，管道阻塞(斷流)。摘要MOS管

5、和J管的傳導(dǎo)機(jī)制不同。j型管使用耗盡區(qū)域的寬度控制泄漏流。MOS管利用柔道電荷的量改變導(dǎo)電溝的性質(zhì)，達(dá)到控制的目的。(3)特性曲線和工作原理，傳輸特性，(a)傳輸特性(b)泄漏特性，泄漏特性，(d)，(c)，(b)，n溝也有楔形影響。越大，n通道的楔形程度越嚴(yán)重。一定，楔形一定。變更大小會(huì)將N溝的寬度從正值變更為負(fù)值。也就是說，泄漏特性曲線從上到下發(fā)生了變化，反映了對(duì)的控制作用。*2 N通道增強(qiáng)的絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管，(1)結(jié)構(gòu)和符號(hào)，增強(qiáng)的功能，與N通道形成不同，增強(qiáng)的管道的N溝渠僅在添加電場(chǎng)uGS0牙齒時(shí)存在，如果uGS=0，則N溝渠不存在。(2)工作原理，N通道強(qiáng)化MOS管導(dǎo)電通道形成，(a) 0UGSUGS(th)貧化層(b) UGSUGS(th) N型通道，開路電壓，常量，(3)特性，ID和UGS之間的關(guān)系：ID0是當(dāng)時(shí)的ID值。改進(jìn)的NMOS管特性曲線，(a)輸出特性；(B)傳輸特性、*3 P通道絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管(PMOS管)、增強(qiáng)型PMOS管的結(jié)構(gòu)圖表、3、場(chǎng)效應(yīng)管的主要參數(shù)、1直流參數(shù)、擊穿電壓、鉗位電壓、開路電壓、飽和漏電流、直流