场效应管的相关知识

今天我们来了解一下场效应管，英文名叫Filed Effect Transistor ，简称FET，也是一种具有PN结的半导体器件。

场效应管（FET）分为：结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（IGFET）。

绝缘栅型的又分：耗尽型和增强型。

而且，场效应管的导电沟道有N沟道和P沟道，所以一共分了六种场效应管。

场效应管是利用输入电压产生的电场，来控制输出电流，所以叫“电压控制型器件”。 它在工作过程中，起主要导电作用的载流子只有一种，即“多数载流子”，故场效应管又被称为“单极型晶体管”，前面介绍的三极管是双极型的。

之后都主要以N沟道为例，为大家分享场效应管的相关知识。

一、N、P沟道结型场效应管的结构图

电极：G（栅极）、D（漏极）、S（源极）。

P与N之间红色区域的是耗尽层，就是最前面学习的PN结，有P和N的地方躲不掉，PN结有。

N、P沟道的P+区域与N+区域的掺杂浓度是比较高的，而且，图形符号，也就是电路符号，电极G上的箭头方向其实就是PN结的方向。

二、N沟道结型场效应管的工作原理

在这之前，先介绍一个电压参数UGS(off)，这是一个负值，就是加在G和S之间的电压，我们前面利用学过PN结知识可以知道，PN结加上反向电压，其内电场就会变宽，在这里也就是耗尽层变宽，而且这个电压值恰好使得左右两个耗尽层相连接，这就是UGS(off)。

1、当我们在G和S外加电压| UGS|<| UGS(off)|时，两个耗尽层还没有相交，中间还有N型半导体N沟道在，可以导电，这个时候，N沟道越宽，其电阻越小； 反之N沟道越窄，电阻越大。

2、当我们在D和S之间加电压时，看看会怎么样。 D和S极其实都是一样的，可以互换。

①UDS=0时，漏极电流ID=0；

②UDS<| UGS(off)|时，我们看下面的图，从D极往下，电势是逐渐降低的，所以两边的耗尽层的宽度是从上到下逐渐变窄的，导致N沟道的宽度，从上到下是逐渐变宽的。

这个时候，ID是随着UDS增大而增大的。

③当UDS=| UGS(off)|，最上面D极附近，两耗尽层开始相遇，称“预夹断”，这个时候UDS增大的话，夹断的范围就开始从上到下逐渐变大。

只要出现夹断了，ID基本上就不再变化了，因为夹断导致没有N沟道可以导通了。

所以，我们画伏安特性图的时候，前面一段是电压变化会影响电流大小的，我们叫“可变电阻区”，后面出现夹断后，电流不在随电压变化，我们叫“恒流区”，也叫“饱和区”。

今天的内容就到这里，我们下期介绍绝缘栅型场效应管。