场效应管(英缩写FET)是电压控制器件,它有输入电压来控制输出电流的变化。它具有输入阻抗高噪声低,动态范围大,温度系数低等优点,因而广泛应用于各种电子线路中。 一、场效应管的结构原理及特性 场效应管有结型和绝缘栅两种结构,每种结构又有N沟道和P沟道两种导电沟道。
1、结型场效应管(JFET)
(1)结构原理 它的结构及符号见图1。在N型硅棒两端引出漏极D和源极S两个电极,又在硅棒的两侧各做一个P区,形成两个PN结。在P区引出电极并连接起来,称为栅极Go这样就构成了N型沟道的场效应管



由于PN结中的载流子已经耗尽,故PN基本上是不导电的,形成了所谓耗尽区,从图1中可见,当漏极电源电压ED一定时,如果栅极电压越负,PN结交界面所形成的耗尽区就越厚,则漏、源极之间导电的沟道越窄,漏极电流ID就愈小;反之,如果栅极电压没有那么负,则沟道变宽,ID变大,所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化,就是说,场效应管是电压控制元件。

图1、N沟道结构型场效应管的结构及符号


绝缘栅场效应管
它是由金属、氧化物和半导体所组成,所以又称为金属---氧化物---半导体场效应管,简称MOS场效应管。
(1)结构原理
它的结构、电极及符号见图2所示,以一块P型薄硅片作为衬底,在它上面扩散两个高杂质的N型区,作为源极S和漏极D。在硅片表覆盖一层绝缘物,然后再用金属铝引出一个电极G(栅极)由于栅极与其它电极绝缘,所以称为绝缘栅场面效应管。

图2、N沟道(耗尽型)绝缘栅场效应管结构及符号


在制造管子时,通过工艺使绝缘层中出现大量正离子,故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷,这些负电荷把高渗杂质的N区接通,形成了导电沟道,即使在VGS=0时也有较大的漏极电流ID。当栅极电压改变时,沟道内被感应的电荷量也改变,导电沟道的宽窄也随之而变,因而漏极电流ID随着栅极电压的变化而变化。
场效应管的式作方式有两种:当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗散型,当栅压为零,漏极电流也为零,必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。