结型场效应晶体管
发布时间:2018/2/7 10:22:05 访问次数:633
结型场效应晶体管(J ul.ction Fiel扯Effect Transistor,JFET)是在同一块N型半导体上制作两个高掺杂的P区,并将它们连接在一起,所引出的电极称为栅极(G),N型半导体两端分别引出两个电极,分别称为漏极(D)和源极(S)。 HZICMT717CH1280G结型场效应晶体管通过栅极电压改变两个反偏PN结势垒的宽度,并囚此改变沟道的长度和厚度(栅极电压使沟道厚度均匀变化,源漏电压使沟道厚度不均匀变化),进而调节沟道的导电性来实现对输出电流的控制,是具有放大功能的三端有源器件,也是单极场效应管中最简单的一种,它可以分N沟道或者P沟道两种。
结型场效应晶体管分为耗尽型(9JFET),即在零栅偏压时就存在有沟道以及增强型(⒌JFET),在零栅偏压时不存在沟道两种JFET。JFET导电的沟道在体内,耗尽型和增强型这两种晶体管在I艺和结构上的差别主要在于其沟道区的掺杂浓度和厚度。冫JFET的沟道的掺杂浓度较高、厚度较大,以至于栅PN结的内建电压不能把沟道完全耗尽;而
孓JFET的沟道的掺杂浓度较低、厚度较小,贝刂栅PN结的内建电压即可把沟道完全耗尽。
对于耗尽型的JFET,在平衡时(不加电压)时,沟道电阻最小;电压VDs和V。s都可改变栅PN结从而导致】Is变化,以实现对输入信号的放大。当Vl“较低时,JFET的沟道呈现为电阻特性,是所谓电阻T作区,这时漏极电流基本上随着电压VDs的增大而线性上升,但漏极电流随着栅极电压V(^的增大而平方式增大;进一步增大VDs日寸,沟道即首先在漏极一端被夹断,则漏极电流达到最大而饱和,进入饱和放大区,这时J「ET呈现为一个恒流源。
JFET的特点:①是电压控制器件,则不需要大的信号功率。②是多数载流子导电的单极晶体管,无少子存储与扩散问题,速度高,噪音系数低;而且漏极电流JJs的温度关系取决于载流子迁移率的温度关系,则电流具有负的温度系数,器件具有自我保护的功能。③输人
端是反偏的PN结,则输入阻抗大,便于匹配。④输出阻抗也很大,呈现为恒流源,这与BJT大致相同。⑤JFET一般是耗尽型的,但若采用高阻衬底,也可得到增强型JFET(增强型JFET在高速、低功耗电路中很有应用价值);但是一般只有短沟道的JFET才是能很好丁作的增强型器件。实际上,静电感应晶体管也就是一种短沟道的J「ET。⑥沟道是处在半导体内部,则沟道中的载流子不受半导体表面的影响,因此迁移率较高、噪声较低。
结型场效应晶体管(J ul.ction Fiel扯Effect Transistor,JFET)是在同一块N型半导体上制作两个高掺杂的P区,并将它们连接在一起,所引出的电极称为栅极(G),N型半导体两端分别引出两个电极,分别称为漏极(D)和源极(S)。 HZICMT717CH1280G结型场效应晶体管通过栅极电压改变两个反偏PN结势垒的宽度,并囚此改变沟道的长度和厚度(栅极电压使沟道厚度均匀变化,源漏电压使沟道厚度不均匀变化),进而调节沟道的导电性来实现对输出电流的控制,是具有放大功能的三端有源器件,也是单极场效应管中最简单的一种,它可以分N沟道或者P沟道两种。
结型场效应晶体管分为耗尽型(9JFET),即在零栅偏压时就存在有沟道以及增强型(⒌JFET),在零栅偏压时不存在沟道两种JFET。JFET导电的沟道在体内,耗尽型和增强型这两种晶体管在I艺和结构上的差别主要在于其沟道区的掺杂浓度和厚度。冫JFET的沟道的掺杂浓度较高、厚度较大,以至于栅PN结的内建电压不能把沟道完全耗尽;而
孓JFET的沟道的掺杂浓度较低、厚度较小,贝刂栅PN结的内建电压即可把沟道完全耗尽。
对于耗尽型的JFET,在平衡时(不加电压)时,沟道电阻最小;电压VDs和V。s都可改变栅PN结从而导致】Is变化,以实现对输入信号的放大。当Vl“较低时,JFET的沟道呈现为电阻特性,是所谓电阻T作区,这时漏极电流基本上随着电压VDs的增大而线性上升,但漏极电流随着栅极电压V(^的增大而平方式增大;进一步增大VDs日寸,沟道即首先在漏极一端被夹断,则漏极电流达到最大而饱和,进入饱和放大区,这时J「ET呈现为一个恒流源。
JFET的特点:①是电压控制器件,则不需要大的信号功率。②是多数载流子导电的单极晶体管,无少子存储与扩散问题,速度高,噪音系数低;而且漏极电流JJs的温度关系取决于载流子迁移率的温度关系,则电流具有负的温度系数,器件具有自我保护的功能。③输人
端是反偏的PN结,则输入阻抗大,便于匹配。④输出阻抗也很大,呈现为恒流源,这与BJT大致相同。⑤JFET一般是耗尽型的,但若采用高阻衬底,也可得到增强型JFET(增强型JFET在高速、低功耗电路中很有应用价值);但是一般只有短沟道的JFET才是能很好丁作的增强型器件。实际上,静电感应晶体管也就是一种短沟道的J「ET。⑥沟道是处在半导体内部,则沟道中的载流子不受半导体表面的影响,因此迁移率较高、噪声较低。
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