场效应晶体管
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场效应晶体管电路
场效应晶体管电路有三种基本接法,分别是共源极、共漏极和共栅极接法。
1、共源极接法:相当于晶体管的共发射极接法,当输入信号电压加在栅极和源极之间时,通过改变场效应管中电流的大小,就可以控制漏极和源极之间的电压变化,从而实现对信号的放大作用。
2、共漏极接法:相当于晶体管的共集电极接法,当输入信号电压加在栅极和源极之间时,通过改变场效应管中电流的大小,就可以控制源极和漏极之间的电压变化,从而实现对信号的放大作用。
3、共栅极接法:相当于晶体管的共基极接法,当输入信号电压加在栅极和源极之间时,通过改变场效应管中电流的大小,就可以控制漏极和源极之间的电压变化,从而实现对信号的放大作用。
场效应管工作原理(1)场效应晶体管(Field Effect Transistor缩写(FET))简称场效应管。
一般的晶体管是由两种极性的载流子,即多数载流子和反极性的少数载流子参与导电,因此称为双极型晶体管,而FET仅是由多数载流子参与导电,它与双极型相反,也称为单极型晶体管。
它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高(108~109Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
一、场效应管的分类场效应管分结型、绝缘栅型两大类。
结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(JGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
目前在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称MOS管(即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET);此外还有PMOS、NMOS和VMOS 功率场效应管,以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。
按沟道半导体材料的不同,结型和绝缘栅型各分沟道和P沟道两种。
若按导电方式来划分,场效应管又可分成耗尽型与增强型。
结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。
场效应晶体管可分为结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。
而MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型和增强型;P沟耗尽型和增强型四大类。
见下图。
二、场效应三极管的型号命名方法现行有两种命名方法。
第一种命名方法与双极型三极管相同,第三位字母J代表结型场效应管,O代表绝缘栅场效应管。
第二位字母代表材料,D是P型硅,反型层是N沟道;C是N型硅P沟道。
例如,3DJ6D是结型N沟道场效应三极管,3DO6C 是绝缘栅型N沟道场效应三极管。
第二种命名方法是CS××#,CS代表场效应管,××以数字代表型号的序号,#用字母代表同一型号中的不同规格。
例如CS14A、CS45G等。
场效应晶体管一、场效应晶体管概述场效应晶体管(FET)简称场效应管,它属于电压控制型半导体器件,具有输入电阻高(108~109Ω)、噪声小、功耗低、温度系数低、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点,现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
场效应管工作时只有一种极性的载流子参与导电,所以场效应管又称为单极型晶体管。
场效应管分结型、绝缘栅型两大类。
结型场效应管(JFET)因有两个PN结而得名,绝缘栅型场效应管(IGFET)则因栅极与其它电极完全绝缘而得名。
目前在绝缘栅型场效应管中,应用最为广泛的是MOS场效应管,简称MOS管(即金属-氧化物-半导体场效应管MOSFET);此外还有PMOS、NMOS和VMOS功率场效应管,以及最近刚问世的πMOS场效应管、VMOS功率模块等。
按沟道半导体材料的不同,结型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种。
若按导电方式来划分,场效应管又可分成耗尽型与增强型。
结型场效应管均为耗尽型,绝缘栅型场效应管既有耗尽型的,也有增强型的。
二、场效应晶体管与半导体晶体管的异同1、外形相同场效应晶体管与半导体晶体管(双极晶体管)的封装外形基本相同,也有B型、F型、G型、TO-3型金属封装外形和S-1型、S-2型、S-4型、TO-92型、CPT型、TO-126型、TO-126FP 型、TO-202型、TO-220型、TO-247型、TO-3P型等塑料封装外形。
2、结构及工作原理不同场效应晶体管属于电压型控制器件,它是依靠控制电场效应来改变导电沟道多数载流子(空穴或电子)的漂移运动而工作的,即用微小的输入变化电压V G来控制较大的沟道输出电流I D,其放大特性(跨导)G M=I D/V G;半导体晶体管属于电流通渠道型控制器件,它是依靠注入到基极区的非平衡少数载流子(电子与空穴)的扩散运动而工作的,即用微小的输入变化电流I b控制较大的输出变化电流I c,其放大倍数β=I c/I b。
电力场效应晶体管导通条件
电力场效应晶体管(FET)是一种重要的电子元件,它采用电场控制电流的原理实现导通和截止。
要了解电力场效应晶体管的导通条件,我们需要关注以下几个方面。
首先,电力场效应晶体管中的导通是通过门电极的输入电压来控制的。
当门极与源极之间的电压大于导通门限电压(Vth),晶体管就会导通。
其次,导通条件还与晶体管的栅极电流(Id)和负载电阻(RL)有关。
当电源电压施加在负载电阻上时,栅极电流的值可以通过根据欧姆定律计算得出。
如果栅极电流大于门电流(Ig)和栅极源电压(VGS)的比值,导通就会发生。
此外,晶体管的导通条件还受到电源电压和外部电路的影响。
电源电压需要满足一定的范围,使得晶体管能够正常工作。
外部电路中的电源电压、电流和电阻等参数也需要合理匹配,以确保晶体管能够按照设计要求进行导通。
总之,电力场效应晶体管的导通条件主要取决于门极与源极之间的电压、栅极电流和外部电路参数的合理设置。
在实际应用中,我们需要根据具体需求和元件规格,选择适当的导通条件,以确保晶体管正常工作。
场效应晶体管作用和特点
场效应晶体管(英语:field-effecttransistor,缩写:FET)是一种通过电场效应控制电流的电子元件。
它依靠电场去控制导电沟道形状,因此能控制半导体材料中某种类型载流子的沟道的导电性。
场效应晶体管有时被称为单极性晶体管,以它的单载流子型作用对比双极性晶体管(bipolar junction transistors,缩写:BJT)。
尽管由于半导体材料的限制,以及曾经双极性晶体管比场效应晶体管容易制造,场效应晶体管比双极性晶体管要晚造出,但场效应晶体管的概念却比双极性晶体管早。
(1)主要作用
1)场效应管可应用于放大。
由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
2)场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换。
常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
3)场效应管可以用作可变电阻。
4)场效应管可以方便地用作恒流源。
5)场效应管可以用作电子开关。
(2)特点
1)场效应管是电压控制器件,它通过VGS来控制ID;
2)场效应管的输入端电流极小,因此它的输入电阻很大。
3)它是利用多数载流子导电,因此它的温度稳定性较好;
4)它组成的放大电路的电压放大系数要小于三极管组成放大电路的电压放大系数;
5)场效应管的抗辐射能力强;
6)由于不存在杂乱运动的少子扩散引起的散粒噪声,所以噪声低。
场效应晶体管制造实验流程
场效应晶体管(Field-Effect Transistor,简称FET)的制造实验流程主要包括以下几个步骤:
1.基片准备:选择适合制造FET的硅基片,并进行清洗和表
面处理,以确保基片表面的平整和纯净。
2.氧化层制备:将基片放入高温氧化炉中,在高温下用氧化
方法在基片上生长一层氧化层,通常用作绝缘层或栅氧化层。
3.接极制作:在氧化层上面用光刻技术和蚀刻工艺,制作晶
体管的接极区。
4.蚀刻阻挡层:在接极制作完成后,在基片表面涂覆一层光
刻胶,用于保护接极区不受后续的蚀刻过程影响。
5.栅电极制作:在光刻胶上加热固化,然后使用光刻技术将
栅金属电极的形状曝光到光刻胶上,并用金属蒸镀或化学气相沉积技术在基片表面沉积制作栅电极所需的金属层。
6.接极和源极接触制作:去除光刻胶并进行金属蒸镀或化学
气相沉积,以在接极和源极区域铺设金属层,与接极区和源极区的半导体接触形成导电通道。
7.掺杂:使用离子注入或扩散等技术,向接极和源极区域注
入或扩散掺杂剂,以改变其电性质。
8.清洗和测试:清洗基片并检查FET器件的工作情况,包括
电阻、电流、电压等参数的测试。
9.封装和封装测试:将FET器件封装在适当的封装中,并进
行封装测试,以验证器件的稳定性和可靠性。
以上是场效应晶体管制造实验的一般流程,不同实验室或实验条件可能略有差异。
同时,更高级的FET器件,如MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或CMOS(互补金属氧化物半导体)器件,制造流程可能更加复杂。
场效应晶体管参数
场效应晶体管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种三端器件,常见的有金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅场效应晶体管(IGFET,包括MOSFET的一种)。
以下是场效应晶体管的一些重要参数:
1.栅极-源极电压(Vgs):栅极与源极之间的电压,它控制了场效应晶体管的导电状态。
2.漏极-源极电压(Vds):漏极与源极之间的电压,决定了场效应晶体管的工作区域,包括饱和区和截止区。
3.漏极电流(Id):从漏极到源极的电流,是场效应晶体管的输出电流,由Vgs和Vds 决定。
4.栅源电流(Igs):流入或流出栅极的电流。
5.漏极电阻(Rd):在特定工作点下,漏极电流和漏极-源极电压之间的比值。
6.跨导(Transconductance,gm):栅极-源极电压变化引起的漏极电流变化的比率。
7.截止电压(Vth):在栅极-源极电压为零时,漏极电流等于零的电压。
8.饱和电压(Vsat):在工作区域为饱和时,漏极-源极电压的最小值。
9.电流增益(β):漏极电流与栅源电流的比值。
10.输入电容(Ciss):输入端(栅极)与输出端(漏极和源极)之间的总电容。
这些参数在设计和分析场效应晶体管电路时非常重要,工程师们使用它们来确定器件的性能和适用范围。
不同类型的场效应晶体管会有一些额外或不同的参数,具体取决于器件的结构和工作原理。
关于电力场效应晶体管的主要特点一、电力场效应晶体管的基本概念大家有没有听说过电力场效应晶体管?如果你觉得这个名字听起来像是某种高大上的科技玩意儿,别急,咱们慢慢聊,保证让你不再觉得它神秘兮兮的。
简单来说,电力场效应晶体管(简称电力场效应管,或者大家常说的MOSFET)其实就是一种电子开关。
它的作用是用电压来控制电流的大小,也就是通过施加一个电压信号,来让电流流得快或者慢,甚至完全不流。
这个过程就像你调节水龙头一样,开大了水流猛,关小了水流慢,完全看你怎么掌控。
它的构造其实很简单,就像一个管子,电流从一个端口流入,经过“管道”,最后从另一个端口流出。
只这个“管道”的开关不是用手动操作的,而是靠电场来控制的。
所以说,电场效应管就是借助电场这个“隐形力量”来决定电流通不通、流得快不快。
是不是听起来很有意思?二、电力场效应晶体管的主要特点1.超低功耗说到电力场效应晶体管,首先不得不提的就是它的低功耗。
像我们手机、电脑这些日常使用的电子产品,电池的电量可是一个大问题。
为了延长使用时间,大家都希望电力消耗越少越好。
MOSFET就是靠这种低功耗特点,帮助我们实现了更高效的电子设备。
电场效应管能在不消耗大量电能的情况下,控制电流的流动,降低功耗,延长设备的待机时间。
就像你开车一样,油耗越低,开得越远,电池越耐用,设备就越好用!2.开关速度快电力场效应晶体管的开关速度那是相当快的。
它就像你按下手机的电源键一样,快到几乎没有延迟。
MOSFET的工作原理就是通过电场的作用来控制电流,开关速度自然也就变得超级快。
这个特点让它在高速计算、通信等领域表现得尤为突出。
咱们就拿手机举例,你按下电源键,瞬间屏幕亮起来,背后正是MOSFET在发挥作用,哪有一点点拖泥带水的嫌疑?简直比飞毛腿还快!3.高可靠性与稳定性电力场效应晶体管不仅速度快,而且它的工作非常稳定,几乎不容易出错。
这就像你找个靠谱的朋友帮你看管钱包,放心大胆,不用担心丢了。
场效应晶体管的电路符号场效应晶体管(field-effect transistor,简称FET)是一种半导体器件,常用于放大和开关电路中。
它的电路符号如下:1. N沟道场效应晶体管符号:N沟道场效应晶体管(n-channel field-effect transistor,简称nFET)的电路符号由三个主要部分组成:一个直线轴表示源极(source),一个箭头表示漏极(drain),以及附加在直线轴和箭头之间的一条弧线表示栅极(gate)。
该符号用于表示N沟道型场效应晶体管的接线方向和主要结构。
2. P沟道场效应晶体管符号:P沟道场效应晶体管(p-channel field-effect transistor,简称pFET)的电路符号与N沟道型晶体管的符号相似,主要区别在于源极和漏极的位置与箭头反转了。
源极变为箭头,箭头变为直线轴,表示P型半导体。
在电路设计中,常用到场效应晶体管的两种接法,包括共源极接法和共漏极接法。
下面将分别对这两种接法的特点和用途进行详细介绍:共源极接法(source-follower configuration):1. 特点:在共源极接法中,晶体管的源极与信号源相连,漏极直接通过负载电阻接地。
这种接法的特点是输入电阻较高,输出电阻较低,电压放大系数接近于1。
可以实现电压放大和阻抗匹配功能。
2. 用途:共源极接法常用于信号放大电路中,可以将低电平信号放大为高电平信号,同时提供较低的输出阻抗,以便驱动下级电路。
共漏极接法(drain-follower configuration):1. 特点:在共漏极接法中,晶体管的漏极直接连接到负载电阻,源极通过电阻与地相连。
这种接法的特点是输入电阻较低,输出电阻较高,电流放大系数接近于1。
2. 用途:共漏极接法常用于电流放大电路中,可以实现电流放大和电阻匹配功能。
常见的应用场景包括光电探测器、放大器和电流源等。
除了以上两种常用接法外,场效应晶体管还可以用于开关电路中。