模拟电子中的重要器件——场效应管

场效应管（以N沟道为例）

一.管子的三个极

场效应管有三个极：源极（s），栅极（g），漏极（d），对应于晶体管的发射极，基极，以及集电极。场效应管的三个区域：截止区，恒流区，可变电阻区分别对应于三极管的截止区，放大区以及饱和区。它之所以称为场效应管，是因为它的工作方式是在栅极与源极之间增加电场来控制漏极与源极之间的电流，最大的特点就是栅极是基本没有电流流过的。

二.结型场效应管

1.符号

半导体器件中箭头的方向总是从P指向N。

2.结构示意图

它的形成是一个N型的硅棒，利用扩散工艺在硅棒上做两个P区，将这两个P区连起来就是栅极。其它两个分别是漏极和源极。
注：从上边的结构示意图上可以看出来漏极和源极并没有什么实质性的区别，事实上也是这样，如果在使用过程中将漏极与源极倒过来使用，它的特性曲线变化的也不是很大。

3.栅—源之间的电压对导电沟道宽度的控制作用

注：当给N沟道场效应管栅极与源极之间增加一个负的电压时候，PN结之间形成的耗尽层就会变宽，这样在漏极与源极之间电子的导通沟道就会变窄，电流就会减小。
疑问1.为什么要给栅极与源极之间增加一个负的电压，在栅极与源极之间增加正向电压的时候，PN结的耗尽层也会变化，漏极与源极之间流通电流的沟道也会变化，为什么偏偏增加负电压来进行漏源之间电流的控制？
制造出场效应管的目的就是为了让放大电路中输入电阻尽可能的大，如果在栅极与源极之间增加一个正向电压，PN结的耗尽层就会变窄，虽然能够达到控制漏极与源极之间电流大小的目的，但是输入电阻会变小，因此栅极与源极之间需要增加反向电压。

4.漏—源之间电压对于漏极电流的影响

当Ugd>Ugs(off)的时候，（此处只是在数值上大于）中间的导通沟道还没有形成夹断，漏极与源极之间的电流会随着漏源之间的电压增加而增加。

当Ugd=Ugs(off)的时候，漏源之间的导通沟道会形成预夹断。

当Ugd

5.转移特性

6.输出特性

注：不同型号的管子夹断电压与漏极饱和电流不相同。

三.绝缘栅型场效应管

1.符号以及结构示意图（增强型）

当栅极与源极之间的正向电压增大到一定程度的时候，形成的电场会将二氧化硅绝缘层中带正电的空穴向外推，从而形成一个导通的沟道，就会形成如下图所示的结构：

这个时候源极与漏极之间的导通沟道已经形成，如果在源极与漏极之间增加电压的话，就会形成电流。

2.增强型MOS管漏源之间电压对于Id的影响

3.符号以及结构示意图（耗尽型）

耗尽型MOS管在Ugs>0,Ugs<0,Ugs=0,的时候都可以导通（因为管子在制作的时候源极与漏极之间本身就存在导通沟道）而且与结型场效应管不同，由于二氧化硅绝缘层的存在，在Ugs>0的时候仍然能保持栅极与源极之间电阻非常大的特点。

4.MOS管的特性

三.场效应管的分类