《场效应导言》课件.ppt
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1、第十五章第十五章 场效应导言场效应导言 J-FET和和MESFET 场效应场效应 通过调节加在金属板上的通过调节加在金属板上的电压来调节其下的半导体电压来调节其下的半导体的电导,从而调制欧姆接的电导,从而调制欧姆接触触A和和B之间流过的电流。之间流过的电流。这种这种通过加在半导体表面通过加在半导体表面上的垂直电场来调制半导上的垂直电场来调制半导体的电导率的现象称为场体的电导率的现象称为场效应。效应。图图15-2 结型场效应晶体管结型场效应晶体管 图图15.3 MOS场效应晶体管场效应晶体管15.2 J-FET(结型场效应晶体管)结型场效应晶体管)一、J-FET简介1952年,首次提出并分析了结
2、型场效应晶体管。年,首次提出并分析了结型场效应晶体管。在在J-FET中所加的栅电压改变了中所加的栅电压改变了pn结耗尽层宽度,耗尽层宽度结耗尽层宽度,耗尽层宽度的变化,反过来调节源、漏欧姆接触之间的电导。的变化,反过来调节源、漏欧姆接触之间的电导。图15.9 现代的外延层J-FET的透视图 为分析J-FET的基本工作原理,首先设定一个标准的偏置条件。VG0:pn结总是0偏或反偏 VD0:确保n区电子从源端流向漏端。通过系统地改变端电压来分析器件内发生的变化。二、器件工作的定性理论首先假设VG=0,分析VD逐渐增加时,从S-D的电流ID的变化(1)VD=0:器件处于热平衡,p+n结存在很小的耗尽
3、区(2)VD缓慢增加一个较小的电压,会有电流流过n区沟道,沟道就像一个纯电阻,ID随VD的增加线性增加。(3)当VD增加到零点几伏以上时,由于从S到D逐渐增大,导 致顶部和底部的耗尽区会逐渐扩大,沟道变窄,使沟道电 阻逐渐增大,ID-VD 曲线的斜率将会减小(4)不断增大漏电压,直到靠近漏 端附近的顶部和底部的耗尽区最终 连接到一起,此时沟道完全耗尽,这一条件称为“夹断”,所对应的漏 电压称为“夹断电压VDsat”(5)当VDVDsat后,随VD的增加,ID基本 保持不变,达到饱和VG=0时J-FET的各种工作状态示意图图15.12 ID-VD特性曲线(a)线性 漏电压很小(b)沟道变窄导致斜
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