您好,欢迎访问一九零五行业门户网

结型场效应管的结构、工作原理

1.结构
下图中示出了n沟道结型场效应管的结构示意图以及它在电路中的符号。
在一块n型硅棒的两侧,利用合金法、扩散法与其他工艺做成掺杂程度比较高的p型区(用符号p+表示),则在p+型区和n型区的交界处将形成一个pn结,或称耗尽层。将两侧的p+型区连接在一起,引出一个电极,称为栅极(g),再在n型硅棒的一端引出源极(s),另一端引出漏极(d),见图(a)。如果在漏极和源极之间加上一个正向电压,即漏极接电源正端,源极接电源负端,则因为n型半导体中存在多数载流子电子,因而可以导电。这种场效应管的导电沟道是n型的,所以称为n沟道结型场效应管,其电路符合见图(b)。注意电路符号中,栅极上的箭头指向内部,即由p+区指向n区。 2. 工作原理
从结型场效应管的结构已经看出,在栅极和导电沟道之间存在一个pn结。假设在栅极和源极之间加上反向电压ugs,使pn结反向偏置,则可以通过改变ugs的大小来改变耗尽层的宽度。例如,当反向电压的值|ugs|变大时,耗尽层将变宽,于是导电沟道的宽度相应地减小,使沟道本身的电阻值增大,于是,漏极电流id将减少。所以,通过改变ugs的大小,即可控制漏极电流id的值。
由于导电沟道的半导体材料(例如n区)掺杂程度相对比较低,而栅极一边(例如p+区)的掺杂程度很高,因此当反向偏置电压值升高时,耗尽层总的宽度将随之增大。但交界面两侧耗尽层的宽度并不相等。因此,掺杂程度低的n型导电沟道中耗尽层的宽度比高掺杂的p+区栅极一侧耗尽层的宽度大得多。可以认为,当反向偏置电压增大时,耗尽层主要向着导电沟道一侧展宽。
改变栅极和源极之间的电压ugs,即可控制漏极电流id。这种器件利用栅极和源极这宰的电压ugs平改变pn结中的电场,然后控制漏极电流id,故称为场效应管。对于结型场效应管来说,总是在栅极和源极之间加一个反抽偏置电压,使pn结反向偏置,此时可以认为栅极基本上不取电流,因此,场效应管的输入电阻很高。
其它类似信息

推荐信息