详解结型场效应管

发布网友发布时间：2024-10-04 23:52

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热心网友时间：2024-11-12 13:14

在N型半导体上，通过扩散工艺形成两个高掺杂浓度的P区域，这两个P区分别连接着电极G（栅极）。N型半导体两侧的电极称为D（漏极）和S（源极）。当N型和P型半导体结合，会产生两个PN结，中间形成导电通道，即导电沟道，主要由N型半导体构成，称为N沟道结型场效应管。

这个场效应管的工作原理类似于水龙头，G（栅极）控制水流量，S（源极）和D（漏极）如同水管和地漏。改变PN结两端的电压UGS，可以调节导电沟道的宽度，从而影响通过沟道的电流ID，这是其基本工作机制。

结型场效应管的特点在于栅极和沟道掺杂浓度差异大，耗尽层厚度不等。当UGS变化时，耗尽层主要向低掺杂浓度的沟道一侧移动。通过调整UGS，可以实现导电沟道的开启和关闭，控制电流的大小。

当UGS为0，即无偏置时，导电沟道最宽，漏极电流最大。随着UGS的反偏，导电沟道变窄，直至达到夹断电压，导电沟道消失。这个过程中，电流的变化反映了场效应管的电压控制特性。

在预夹断区之前，随着UDS（源漏电压）的增加，电流ID线性增长，形成可变电阻区。预夹断后，ID与UDS几乎无关，只受UGS控制，形成恒流区，此时的低频跨导体现了电压对电流的控制能力。

然而，当UGS达到反向击穿电压，场效应管可能失去放大作用，进入击穿区，功耗过大可能导致热击穿。转移特性曲线描绘了在特定UDS下，UGS对ID的控制关系，直观显示了输入电压对输出电流的影响。