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结型场效应晶体管工作特性

结型场效应晶体管工作特性

对于耗尽型的JFET,在平衡时(不加电压)时,沟道电阻最小;电压Vds和Vgs都可改变栅p-n结势垒的宽度,并因此改变沟道的长度和厚度(栅极电压使沟道厚度均匀变化,源漏电压使沟道厚度不均匀变化),使沟道电阻变化,从而导致Ids变化,以实现对输入信号的放大。

当Vds较低时,JFET的沟道呈现为电阻特性,是所谓电阻工作区,这时漏极电流基本上随着电压Vds的增大而线性上升,但漏极电流随着栅极电压Vgs的增大而平方式增大;进一步增大Vds时,沟道即首先在漏极一端被夹断,则漏极电流达到最大而饱和(饱和电流搜大小决定于没有被夹断的沟道的电阻),这就是JFET的饱和放大区,这时JFET呈现为一个恒流源。

JFET的放大作用可用所谓跨导gm = δIds / δVgsS ](Vds =常数) 来表示,要求跨导越大越好。

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结型场效应晶体管基本概念

结型场效应晶体管(Junction Field-Effect Transistor,JFET):JFET是由p-n结栅极(G)与源极(S)和漏极(D)构成的一种具有放大功能的三端有源器件。其工作原理就是通过电压改变沟道的导电性来实现对输出电流的控制。

对于结型场效应晶体管(JFET),最常见到的是耗尽型JFET(D-JFET),即在0栅偏压时就存在有沟道 的JFET;一般,不使用增强型JFET(E-JFET)——在0栅偏压时不存在沟道 的JFET。这主要是由于长沟道E-JFET在使用时较难以产生出导电的沟道、从而导通性能不好的缘故。不过,由于高速、低功耗电路中应用的需要,有时也需要采用E-JFET。

JFET导电的沟道在体内。耗尽型和增强型这两种晶体管在工艺和结构上的差别主要在于其沟道区的掺杂浓度和厚度。D-JFET的沟道的掺杂浓度较高、厚度较大,以致于栅pn结的内建电压不能把沟道完全耗尽;而E-JFET的沟道的掺杂浓度较低、厚度较小,则栅pn结的内建电压即可把沟道完全耗尽。

但是,对于短沟道E-JFET,情况则有所不同,因为这种晶体管的漏极电压可以作用到源极附近,使得沟道中的势垒降低,所以能够形成导电沟道。这种E-JFET从本质上来说也就是静电感应晶体管。

在导电机理上与JFET相同的场效应晶体管就是Schottky栅极场效应晶体管(MESFET),这里只是用金属-半导体接触的Schottky结代替了p-n结作为栅极。

另外还有一种场效应晶体管,就是高电子迁移率晶体管(HEMT),这种器件在结构上与MESFET类似,但是在工作机理上却更接近于MOSFET。

此外,MOSFET的衬偏效应实际上也就是JFET的一种作用。

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结型场效应晶体管器件特点

JFET的特点是:

  1. 是电压控制器件,则不需要大的信号功率。

  2. 是多数载流子导电的器件,是所谓单极晶体管,则无少子存储与扩散问题,速度高,噪音系数低;而且漏极电流Ids的温度关系决定于载流子迁移率的温度关系,则电流具有负的温度系数,器件具有自我保护的功能。

  3. 输入端是反偏的p-n结, 则输入阻抗大, 便于匹配。

  4. 输出阻抗也很大, 呈现为恒流源,这与BJT大致相同。

  5. JFET一般是耗尽型的,但若采用高阻衬底, 也可得到增强型JFET(增强型JFET在高速、低功耗电路中很有应用价值);但是一般只有短沟道的JFET才是能很好工作的增强型器件。实际上,静电感应晶体管也就是一种短沟道的JFET。

  6. 沟道是处在半导体内部,则沟道中的载流子不受半导体表面的影响,因此迁移率较高、噪声较低。

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结型场效应晶体管工作特性常见问题

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结型场效应晶体管工作特性文献

场效应晶体管逆变式氩弧焊机的研制 场效应晶体管逆变式氩弧焊机的研制

场效应晶体管逆变式氩弧焊机的研制

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600伏垂直沟结栅高速场效应晶体管 600伏垂直沟结栅高速场效应晶体管

600伏垂直沟结栅高速场效应晶体管

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随着高速毫微秒脉冲技术的迅速发展,原有的电真空器件由于体积大、功耗大、寿命短、可靠性差等缺点,已不能适应当前高速毫微秒脉冲技术发展的需要。整机单位迫切要求实现高压高速脉冲源的固体化、小型化。这就推动了高压大电流高速半导体功率器件的发展。经过多年的努力,取得了很大进展,并已成为当前大功率半导体器件发展的一个引人注目的研究方向。 目前大力推广应用的器件主要有垂直沟道硅MOS场效应管,而高压垂直沟道结栅场效应晶体管的开发研制则近几年才开始。由于结栅场效应管是一种耗尽型器件,极间电容小,器件的开关速度优于MOS器件。在需要产生极窄宽度的高压脉冲场合下,垂直沟道结栅高压场效应晶体管是理想的固体器件。其优越的开关性能、温度特性不是双极型或MOS器件可以轻易取代的。

绝缘栅场效应晶体管释义

具有一个或多个在电气上与沟道相互绝缘的栅极的场效应半导体器件。绝缘栅场效应晶体管是利用半导体表面的电场效应进行工作的。由于它的栅极处于绝缘状态,所以输入电阻极高,可达105Ω。它和结型场效应晶体管的不同之处在于导电机理和电流控制原理不同。结型场效应晶体管利用耗尽层的宽度变化来改变导电沟道的宽窄,达到控制漏极电流的目的。绝缘栅型场效应晶体管则利用半导体表面的电场效应,由感应电荷的多少来改变导电沟道的宽窄,达到控制电流的目的。绝缘栅场效应晶体管中,常用二氧化硅(SiO2)为金属栅极和半导体之间的绝缘层即金属一氧化物半导体,简称MOS(meta-loxide-semiconductor)管,因此绝缘栅场效应晶体管又称MOSFET。它有N沟道和P沟道两类,而每一类又分增强型和耗尽型两种。增强型就是在uGS=0时,漏源之间没有导电沟道;反之,在uGS=0时,漏源之间存在导电沟道的称为耗尽型。

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功率MOS场效应晶体管分类

功率MOS场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型,但通常主要指绝缘栅型中的MOS型(Metal Oxide Semiconductor FET),简称功率MOSFET(Power MOSFET)。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(Static Induction Transistor--SIT)。其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。

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MOS管厂家为你分析mos管结型场效应管的电极检测方法

场效应晶体管简称场效应管,是应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,它属于电压控制型半导体器件。

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场效应晶体管义分为N沟耗尽型和加强型、P沟耗尽型和加强型四大类。

结型场效应管应该如何检测呢?结型场效应管的外形、结构及符号如下图所示,三个电极分别为栅极G、源极S、漏极D。国产N沟道管典型产品有3DJ2、3DJ4. 3DJ6、3DJ7,P沟道管有CSl - CS4,应用指针式万用表R Xl00挡能够断定结型场效应管的各个电极。

结型场效应管的栅极相当于晶体管的基极,源极和漏极分别对应于晶体管的发射极和集电极.如下图所示,将万用表置于RXlk挡,用两表笔分别测量每两个管脚间的正、反向电阻.当某两个管脚间的正、反向电阻相等,均为数千欧时,则这两个管脚为漏极D和源极s(对结型场效应管而言,漏极和源极可互换,且并不影响电路的正常工作,所以不用加以辨别),余下的一个管脚即为栅极G。

关于有4个管脚的结型场效应管,另外一极是屏蔽极(运用中接地),也能够将万用表的黑表笔(红表笔也行)恣意接触一个电极,另一支表笔依次去接触其他的两个电极,测其电阻值。当呈现两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其他两电极分别为漏极和源极。

广州飞虹半导体主要研发、生产、经营:场效应管、三极管等半导体器件,专注大功率MOS管制造15年。

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