二场效应三极管(2学时) (一)结型场效应三极管 结构:它是在一个N(或者P)型半导体两侧扩散 上P(或者N)型半导体,这样两次就有两个PN 结,两侧的电极叫栅极(用G来表示),中间部分是 电流通过的通道,叫导电沟道,如果这一部分是N 型的叫N沟道场效应管,如果是P型叫P沟道场效 应管,沟道的两端一端叫源极(用S来表示),一端 叫漏极(用D来表示),和三极管不同的是这两个极 可以互换 2.工作原理:当两侧的PN结加反向电压是,区域会 向中间扩展,使导电沟道变窄,电流变小,反之, 则变宽,电流变大。这样只要控制栅极电压,即可 控制输出电流。所以场效应管是电压控制器件。 输出特性曲线。与三极管类似 三个区,饱和区,可变电阻区和击穿区 4、主要参数:1)夹断电压Vp 2)饱和漏电流 Ipss Vgs=0时的Ins 3)最大漏源电压BV雪崩击穿时Vs 4)最大栅源电压BVs栅源电流急剧增加 的电压 5)直流输入电阻RsDS之间短路是漏 源极之间的电阻 (二)MS刑场效应管(绝缘栅型场效应管)效应三极管 1.结构:它是由三层完全不同的材料制成的,一个金属层中间 有一个绝缘氧化层,氧化层下面是一层半导体层,所以叫 绝缘栅型场效应管。半导体层是电流通路叫沟道,如果半 导体层是P型的叫P沟道,如果是N型的叫N沟道场效应 管。金属层做一个电极,叫栅极G,半导体两端各做一个
11 11 二 场效应三极管 （2 学时） （一）结型场效应三极管 １． 结构：它是在一个Ｎ（或者Ｐ）型半导体两侧扩散 上Ｐ（或者Ｎ）型半导体，这样两次就有两个ＰＮ 结，两侧的电极叫栅极（用 G 来表示），中间部分是 电流通过的通道，叫导电沟道，如果这一部分是Ｎ 型的叫Ｎ沟道场效应管，如果是Ｐ型叫Ｐ沟道场效 应管，沟道的两端一端叫源极（用 S 来表示），一端 叫漏极（用 D 来表示），和三极管不同的是这两个极 可以互换。 ２． 工作原理：当两侧的ＰＮ结加反向电压是，区域会 向中间扩展，使导电沟道变窄，电流变小，反之， 则变宽，电流变大。这样只要控制栅极电压，即可 控制输出电流。所以场效应管是电压控制器件。 ３． 输出特性曲线。与三极管类似 三个区，饱和区，可变电阻区和击穿区． 4、主要参数: 1)夹断电压 Vp 2)饱和漏电流 IDSS VGS=0 时的 IDS 3)最大漏源电压 BVDS 雪崩击穿时 VDS 4)最大栅源电压 BVGS 栅源电流急剧增加 的电压 5）直流输入电阻 RGS DS 之间短路是漏 源极之间的电阻 （二）MOS 刑场效应管（绝缘栅型场效应管）效应三极管 1.结构：它是由三层完全不同的材料制成的，一个金属层中间 有一个绝缘氧化层，氧化层下面是一层半导体层，所以叫 绝缘栅型场效应管。半导体层是电流通路叫沟道，如果半 导体层是 P 型的叫 P 沟道，如果是 N 型的叫 N 沟道场效应 管。金属层做一个电极，叫栅极 G，半导体两端各做一个
12 电极,一端是源极S,端是漏极D.如果原来半导体层中没 有可自由移动的电荷,在栅极电压为0时,漏源极之间加 上电压以后没有电流,这种类型的器件叫增强型;如票原 来半景展中就法入有团自由费动的电微,即概电历 总0酰没有感底电激颁椒之间加上电历以后有电 涴,这翀製的罌萨叫尽把,所以这种管子共有四种类 型:N沟道增强型MoS场效应管N沟道耗尽型MS场效应 管,P沟道增强型MoS场效应管,P沟道耗型MS场效应管 2.工作原理:半导体要导电,内部必须有自由电子,果 半导体中的自由电子很少,或者没有自由电子,那我们给氧 化层两侧加上电压,就像电容一样,在氧化层两侧带上了感 应电荷,这种电荷在半导体中就是可自由移动的,这样就可 使半导体导电。通过控制这个电压,就可控制半导体层中感 应电荷的多少,从而达到控制半导体层中电流大小的目的。 所以MOS场效应管也是电压控制器件 3.输出特性曲线。与栅极管类似 三个区,放大区,可变电阻区和击穿区 4、主要参数: 1)夹断电压Up:对耗尽型管子,加上Ums就有电流Ims, 当ⅠDs=0时的Us就是夹断电压。 2)开启电压UT:对增强型子,半导体中没有到点电荷, 加上Us后Is=0,要让漏源之间有电流,就 必须有足够的感应电荷才行,是漏源之间有 电流流过的栅源电压Us就是开启电压 3)饱和漏电流Ims:对耗尽型,当Us=0时,加一定的Uns 漏极电流ⅠD的值. 4)直流输入电阻 Rgs Ups一定是漏 源极之间的直流电阻 5)夸导漏极电流变化量ΔIυ与栅源电压变化量ΔUs
12 12 电极,一端是源极 S,一端是漏极D.如果原来半导体层中没 有可自由移动的电荷，在栅极电压为 0 时，漏源极之间加 上电压以后没有电流，这种类型的器件叫增强型；如果原 来半导体层中就注入有可自由移动的电荷，即使栅极电压 为 0 时，没有感应电荷，漏源极之间加上电压以后就有电 流，这种类型的器件叫耗尽型，所以这种管子共有四种类 型：N 沟道增强型 MOS 场效应管 N 沟道耗尽型 MOS 场效应 管，P 沟道增强型 MOS 场效应管，P 沟道耗型 MOS 场效应管 2.工作原理：半导体要导电，内部必须有自由电子，果 半导体中的自由电子很少，或者没有自由电子，那我们给氧 化层两侧加上电压，就像电容一样，在氧化层两侧带上了感 应电荷，这种电荷在半导体中就是可自由移动的，这样就可 使半导体导电。通过控制这个电压，就可控制半导体层中感 应电荷的多少，从而达到控制半导体层中电流大小的目的。 所以 MOS 场效应管也是电压控制器件。 3.输出特性曲线。与栅极管类似 三个区，放大区，可变电阻区和击穿区． 4、主要参数: 1)夹断电压 Up：对耗尽型管子，加上 UDS就有电流 IDS, 当 IDS=0 时的 UGS就是夹断电压。 2)开启电压 UT:对增强型管子，半导体中没有到点电荷， 加上 UDS后 IDS=0，要让漏源之间有电流，就 必须有足够的感应电荷才行，是漏源之间有 电流流过的栅源电压 UGS就是开启电压 3)饱和漏电流 IDSS：对耗尽型，当 UGS=0 时，加一定的 UDS 漏极电流 ID 的值. 4）直流输入电阻 RGS UDS 一定是漏 源极之间的直流电阻. 5）夸导 漏极电流变化量ΔID 与栅源电压变化量ΔUGS