結型場效應管

   結型場效應管又分為N溝道和P溝道兩種類型。

   如圖5-17(a)所示為N溝道JFET的結構示意圖,圖中,在同一塊N型半導體上制作兩個高摻雜的P區,并將它們連接在一起,所引出的電極稱為柵極G,N型半導體的兩端分別引出兩個電極,一個稱為漏極D,一個稱為源極S。P區與N取交界面形成耗盡層,漏極與柵極間的非耗盡層區域稱為導電溝道。 ECASD40J107M015K00

   如圖5-17(b)所示門極的箭頭指向為P指向N方向,分別表示內向為N溝道JFET,外向為P溝道JFET。圖5-17(a)表示N溝道JFET的特性示例。以此圖為基礎了解JFET的電氣特性。

   首先,門極一源極間電壓以0V時考慮(/G疒0V),在此狀態下漏極一源極間電壓‰s從0V開始增加,漏電流rD幾乎與‰s成比例增加,將此區域稱為非飽和區。‰s達到某值以上漏電流rD的變化變小,幾乎達到一定值。此時的rD稱為飽和漏電流(有時也稱漏電流用rD“表示)。與止匕JDs對應的‰s稱為夾斷電壓/P,此區域稱為飽和區。其次,在漏極一源極間加一定的電壓‰s(例如0,8V),/Gs值從0開始向負方向增加,JD的值從JD“開始慢慢地減少,當rD=o時的呢s稱為門極-源極間夾斷電壓或截止電壓,用/Gs。°表示。N溝道JFET的情況則是其/GsOη值帶有負號。關于JFET為什么表示這樣的特性,用圖5-17(c)進行簡單的

說明。

    簡單概括場效應管工作原理,就是“漏極一源極間流經溝道的JD,是由門極與溝道間的PN結形成的反偏的門極電壓控制”。更準確地說,rD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/Gs=0的非飽和區域,圖5-17(a)表示的過渡層的擴展因為不很大,根據漏極一源極間所加‰s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rD流動。達到飽和區域如圖5-17(a)所示,從門極向漏極擴展的過渡層將溝道的一部分構成堵塞型,rD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。但是此時漏極一源極間的電場,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。如圖5-17(b)所示,即便再增加‰s,因漂移電場的強度幾乎不變,產生JD的飽和現象。其次,如圖5-17(c)所示,/Gs向負的方向變化,讓/G疒/Gsl。。,此時過渡層大致成為覆蓋全區域的狀態。而且‰s的電場大部分加到過渡層上,將電子拉向漂移方向的電場,只有靠近源極很小的部分,這更使電流不能流通。