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场效应管工作原理是什么?

2020/12/04
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场效应管工作原理用一句话说,就是“漏极 - 源极间流经沟道的 ID,用以栅极与沟道间的 pn 结形成的反偏的栅极电压控制 ID”。

更正确地说,ID 流经通路的宽度,即沟道截面积,它是由 pn 结反偏的变化,产生耗尽层扩展变化控制的缘故。在 VGS=0 的非饱和区域,表示的过渡层的扩展因为不很大,根据漏极 - 源极间所加 VDS 的电场,源极区域的某些电子被漏极拉去,即从漏极向源极有电流 ID 流动。从门极向漏极扩展的过度层将沟道的一部分构成堵塞型,ID 饱和。将这种状态称为夹断。这意味着过渡层将沟道的一部分阻挡,并不是电流被切断。

在过渡层由于没有电子、空穴的自由移动,在理想状态下几乎具有绝缘特性,通常电流也难流动。但是此时漏极 - 源极间的电场,实际上是两个过渡层接触漏极与门极下部附近,由于漂移电场拉去的高速电子通过过渡层。因漂移电场的强度几乎不变产生 ID 的饱和现象。其次,VGS 向负的方向变化,让 VGS=VGS(off),此时过渡层大致成为覆盖全区域的状态。而且 VDS 的电场大部分加到过渡层上,将电子拉向漂移方向的电场,只有靠近源极的很短部分,这更使电流不能流通。

场效应管(FET)是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,并以此命名。

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