場效應晶體管的工作原理與特點介紹

場效應晶體管(Field Effect Transistor縮寫(FET))簡稱場效應管。由多數載流子參與導電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導體器件。具有輸入電阻高(107～1015Ω)、噪聲小、功耗低、動態范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現象、安全工作區域寬等優點，現已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強大競爭者。下面將講述場效應晶體管的工作原理和特點：

1.工作原理

場效應管工作原理用一句話說，就是“漏極-源極間流經溝道的ID，用以柵極與溝道間的pn結形成的反偏的柵極電壓控制ID”。更正確地說，ID流經通路的寬度，即溝道截面積，它是由pn結反偏的變化，產生耗盡層擴展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區域，表示的過渡層的擴展因為不很大，根據漏極-源極間所加VDS的電場，源極區域的某些電子被漏極拉去，即從漏極向源極有電流ID流動。從門極向漏極擴展的過度層將溝道的一部分構成堵塞型，ID飽和。將這種狀態稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋，并不是電流被切斷。

在過渡層由于沒有電子、空穴的自由移動，在理想狀態下幾乎具有絕緣特性，通常電流也難流動。但是此時漏極-源極間的電場，實際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近，由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。因漂移電場的強度幾乎不變產生ID的飽和現象。其次，VGS向負的方向變化，讓VGS=VGS(off)，此時過渡層大致成為覆蓋全區域的狀態。而且VDS的電場大部分加到過渡層上，將電子拉向漂移方向的電場，只有靠近源極的很短部分，這更使電流不能流通。

場效應晶體管

2.特點

(1)場效應管是電壓控制器件，它通過VGS(柵源電壓)來控制ID(漏極電流);

(2)場效應管的控制輸入端電流極小，因此它的輸入電阻(107～1012Ω)很大;

(3)它組成的放大電路的電壓放大系數要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數;

(4)由于它不存在雜亂運動的電子擴散引起的散粒噪聲，所以噪聲低;

(5)它是利用多數載流子導電，因此它的溫度穩定性較好;

(6)場效應管的抗輻射能力強。

以上就是場效應晶體管的工作原理與特點介紹了。由于場效應晶體管能在很小電流和很低電壓的條件下工作，而且它的制造工藝可以很方便地把很多場效應管集成在一塊硅片上，所以場效應晶體管在大規模集成電路中得到了廣泛的應用。

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