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文檔簡(jiǎn)介
1、第15章場(chǎng)效應(yīng)晶體管和場(chǎng)效應(yīng)晶體管簡(jiǎn)介。場(chǎng)效應(yīng)通過(guò)調(diào)節(jié)施加在金屬板上的電壓來(lái)調(diào)節(jié)其下的半導(dǎo)體的電導(dǎo),從而調(diào)節(jié)歐姆觸點(diǎn)A和B之間的電流。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率被施加在半導(dǎo)體表面上的垂直電場(chǎng)調(diào)節(jié)的這種現(xiàn)象稱為場(chǎng)效應(yīng)。圖15-2結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管,圖15.3金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管,15.2場(chǎng)效應(yīng)晶體管,1。1952年,肖克利首次提出并分析了結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。在場(chǎng)效應(yīng)晶體管中施加的柵極電壓改變了pn結(jié)耗盡層的寬度,從而調(diào)節(jié)了源極和漏極歐姆接觸之間的電導(dǎo)。圖15.9是現(xiàn)代外延場(chǎng)效應(yīng)晶體管的透視圖。為了分析場(chǎng)效應(yīng)晶體管的基本工作原理,首先設(shè)置了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的偏置條件。VG0:pn結(jié)始終為0偏置或反向偏置VD0:確
2、保n區(qū)中的電子從源極流向漏極。通過(guò)系統(tǒng)地改變端電壓來(lái)分析器件中的變化。第二,器件工作的定性理論,首先假設(shè)VG=0,分析當(dāng)VD逐漸增加時(shí),電流ID從S-D的變化(1) VD=0:器件處于熱平衡,在P-N結(jié)有一個(gè)小的耗盡區(qū)(2)VD緩慢增加一個(gè)較小的電壓,電流將流過(guò)N溝道,這就像一個(gè)純電阻,電流ID隨VD的增加而線性增加。(3)當(dāng)VD增加到零點(diǎn)電壓以上時(shí),頂部和底部的耗盡區(qū)將逐漸擴(kuò)大,溝道將變窄,溝道的電阻將逐漸增加,ID-VD曲線的斜率將減小。(4)泄漏電壓將持續(xù)增加,直到漏極端附近的頂部和底部的耗盡區(qū)最終連接在一起,此時(shí)溝道完全耗盡。這種情況稱為“夾斷”。對(duì)應(yīng)的漏電壓稱為“夾斷電壓vdsat”(5),在VDS at之后,隨著VD的增加,ID基本保持不變并達(dá)到飽和,當(dāng)VG=0時(shí),顯示出J-FET的各種工作狀態(tài)。圖15.12伏安特性曲線(a)線性泄漏電壓非常小(b)溝道變窄,導(dǎo)致斜率緩慢(c)夾斷和飽和現(xiàn)象。(1)VG0,即使VD=0,頂部和底部的p-n結(jié)處于反向偏置,這增加了耗盡層的寬度,使溝道的寬度變窄,增加了溝道的電阻,并減小了ID-VD曲線中線性部分的斜率。(2)當(dāng)負(fù)偏置電壓VG0施加到柵極時(shí),夾斷電壓VDsat變小。(3)對(duì)于較大的負(fù)偏置電壓VG,即使VD=0,整個(gè)溝道也可能處于耗
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