本征器件
发布时间:2013/7/30 19:42:45 访问次数:1172
结型场效应晶体管(JFET)可以等效为一个扩散电阻,只是其反向偏置的PN结“夹断”(pinch)萁导体介质。图2.26(a)和图2.26(b)表示了反向偏置的衬底阱区和P+阱耗尽区夹断N-阱电阻的情况(即N型沟道JFET),在沟道夹断时会增加其电阻。沟道电阻与沟道长度L成正比,与沟道宽度W、沟道深度(因为随着栅源电压。的增加,沟道不易夹断)、沟道扩散浓度和沟道中多数电荷载流子的迁移率等因素成反比。器件的漏电流是漏源电压VDS与沟道电阻R沟道的比例结果。
JFET是基于漂移机理的器件,其漏电流关系及其fV特性曲线与MOSFET晶体管相似(图2.19)。从工作机理上,两种器件驱动情况的差别在于当栅源电压为零时JFET是导通的,但是MOSFET晶体管通带是关断的。而且JFET有很小的栅极电流(即栅极和沟道PN结的反向饱和电流),而MOS器件是没有的。由于沟道大小取决于沟道和栅极向外扩散的长度(代替了工艺掩模板的光刻分辨率),因此根据摩尔定律,将JFET向MOSFET的尺寸进行压缩是非常困难的。所以,考虑到片上系统( SOC)集成的集成密度越来越高,MOSFET非常流行,而JFET不可能达到这样的效果。但是,由于沟道总是在栅极下面,避免了表面非规则性和缺陷,所以器件有更小的l/f噪声,这在低噪声应用中具有显著的优势。另外,由于JFET电阻可以非常大,设计师经常利用其实现高阻值电阻(即夹断电阻)。
JFET是典型的具有两个反向偏置PN结的电阻。正因为如此,JFET的电路符号是在源极和漏极之间连接一条实线,表示沟道电阻,箭头指向或者背离顶栅,顶栅通过PN结耗尽型电容耦合到沟道,表示了PN结栅的方向。N型沟道器件有如图2.27(a)所示的箭头指向栅极,两个耗尽型电容连接到栅极和漏极。
结型场效应晶体管(JFET)可以等效为一个扩散电阻,只是其反向偏置的PN结“夹断”(pinch)萁导体介质。图2.26(a)和图2.26(b)表示了反向偏置的衬底阱区和P+阱耗尽区夹断N-阱电阻的情况(即N型沟道JFET),在沟道夹断时会增加其电阻。沟道电阻与沟道长度L成正比,与沟道宽度W、沟道深度(因为随着栅源电压。的增加,沟道不易夹断)、沟道扩散浓度和沟道中多数电荷载流子的迁移率等因素成反比。器件的漏电流是漏源电压VDS与沟道电阻R沟道的比例结果。
JFET是基于漂移机理的器件,其漏电流关系及其fV特性曲线与MOSFET晶体管相似(图2.19)。从工作机理上,两种器件驱动情况的差别在于当栅源电压为零时JFET是导通的,但是MOSFET晶体管通带是关断的。而且JFET有很小的栅极电流(即栅极和沟道PN结的反向饱和电流),而MOS器件是没有的。由于沟道大小取决于沟道和栅极向外扩散的长度(代替了工艺掩模板的光刻分辨率),因此根据摩尔定律,将JFET向MOSFET的尺寸进行压缩是非常困难的。所以,考虑到片上系统( SOC)集成的集成密度越来越高,MOSFET非常流行,而JFET不可能达到这样的效果。但是,由于沟道总是在栅极下面,避免了表面非规则性和缺陷,所以器件有更小的l/f噪声,这在低噪声应用中具有显著的优势。另外,由于JFET电阻可以非常大,设计师经常利用其实现高阻值电阻(即夹断电阻)。
JFET是典型的具有两个反向偏置PN结的电阻。正因为如此,JFET的电路符号是在源极和漏极之间连接一条实线,表示沟道电阻,箭头指向或者背离顶栅,顶栅通过PN结耗尽型电容耦合到沟道,表示了PN结栅的方向。N型沟道器件有如图2.27(a)所示的箭头指向栅极,两个耗尽型电容连接到栅极和漏极。
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