场效应晶体管工作原理

场效应晶体管是一种利用控制输入电路的电场效应来控制输出电路电流的半导体器件，并以此命名。因为它只依靠半导体中的多数载流子来导电，所以又称为单极晶体管。场效应晶体管英文是Field Effect Transistor，缩写为FET。主要有两种类型：结型场效应管 （JFET） 和金属氧化物半导体场效应管 （MOSFET）。

工作原理

场效应管工作原理用一句话说，就是“漏极-源极间流经沟道的ID，用以栅极与沟道间的pn结形成的反偏的栅极电压控制ID”。

更正确地说，ID流经通路的宽度，即沟道截面积，它是由pn结反偏的变化，产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在VGS=0的非饱和区域，表示的过渡层的扩展因为不很大，根据漏极-源极间所加VDS的电场，源极区域的某些电子被漏极拉去，即从漏极向源极有电流ID流动。

从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型，ID饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡，并不是电流被切断。

在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动，在理想状态下几乎具有绝缘特性，通常电流也难流动。但是此时漏极-源极间的电场，实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近，由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度几乎不变产生ID的饱和现象。

其次，VGS向负的方向变化，让VGS=VGS（off），此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且VDS的电场大部分加到过渡层上，将电子拉向漂移方向的电场，只有靠近源极的很短部分，这更使电流不能流通。

以N沟道为例说明其工作原理。

当VGS=0时，当在漏极和源极之间施加一定的电压时，多数载流子将在漏极和源极之间漂移，产生漏极电流。当VGS《0时，PN结反向偏置，形成耗尽层。

漏极和源极之间的沟道会变窄，ID会减小。如果VGS继续降低，沟道会继续变窄，ID会继续降低，直到达到0。当ID为0时，对应的VGS称为夹断电压VGS（off）。