集成电子技术基础教程：第1篇 第三章 场效应晶体管及其电路分析.ppt

《集成电子技术基础教程：第1篇 第三章 场效应晶体管及其电路分析》主要讲解了场效应晶体管的基础知识，包括其结构、特点、参数以及电路分析。场效应晶体管是一种电压控制电流型器件，主要依靠多数载流子的漂移运动来形成工作电流。根据结构和制造工艺的不同，场效应管主要分为两大类：结型场效应管（J-FET）和绝缘栅场效应管（MOS-FET/IGFET）。 我们关注绝缘栅场效应管（MOS-FET）。这种类型的场效应管主要由低掺杂P型硅基片、N+型源极和漏极，以及SIO2绝缘层和铝制栅极组成。MOS-FET的工作原理与它的结构密切相关。以增强型NMOS管为例，当VGS小于开启电压VT时，器件不导电；当VGS超过VT，会在栅极和漏极之间形成导电沟道，导致漏极电流ID随VGS的增加而线性增大。MOS-FET的伏安特性分为转移特性和输出特性，其中转移特性展示了ID与VGS的关系，输出特性则显示了ID与VDS的关系，包括可变电阻区、放大区（恒流区或饱和区）和夹断区。 耗尽型MOS-FET在制造时，其栅极下方的SIO2绝缘层会掺杂大量正离子，使得在没有外加电压时，器件已经存在一个导电沟道。其工作在放大区的条件是VGS大于VUP，且VDS满足一定条件。耗尽型MOS-FET的电流方程和交流参数如跨导gm也有所不同。 接着，我们来看结型场效应管（J-FET）。J-FET的特点在于它的结构包含P-N结，通过控制这个结的宽度来调节电流。J-FET分为N沟道和P沟道两种，其工作原理基于P-N结的电压控制。 场效应晶体管的主要参数包括：开启电压UT，决定器件开始导电所需的最小栅源电压；夹断电压UP，使器件截止的栅源电压；饱和漏极电流IDSS，表示在栅源电压等于开启电压时的漏极电流；以及直流输入电阻RGS，通常非常大，使得器件对栅极电压变化敏感。 场效应晶体管是现代电子技术中的重要元件，广泛应用于集成电路和各种电子设备中。了解其工作原理和主要参数对于设计和分析电路至关重要。通过深入学习这部分内容，读者可以掌握场效应晶体管的基本操作和应用，为进一步理解更复杂的电子系统奠定基础。