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P沟道MOS
P沟道MOS又分为
P沟道 增强型（Enhancement ） ---------E PMOSFET
P沟道 耗尽型（Depletion ） ----------D PMOSFET
1.4.2 结型场效应管（JFET）
是一种利用PN结原理但与BJT截然不同 的常见的FET。
1. 符号和结构
（2）开启电压VGS(TH)
适用于增强型MOSFET 当VGS>VGS(th)时 ，iD≠0
（3）漏极饱和电流IDSS
当VGS=0时（VDS>VGS(off) ）， ID=IDSS
适用于耗尽型MOSFET和JFET
（4）直流输入电阻rGS
V i gin
gs
D
场效应管分类
分为两大类：
结型场效应管（JFET）
绝缘栅场效应管（IGFET）
MOS场效应管（MOSFET）
在绝缘栅场效应管（IGFET）结构的器件 中，最常见为金属—氧化物—半导体结 构 （Metal—Oxide—Semiconductor），
故称为MOSFET，简称MOS器件。
注意场效应管的结构、原理和符号都不 同于BJT。
以下注意看结型场效应管（JFET）的情 况。
JFET（图）
2． NJFET工作原理
以下以N沟道为例分析JFET工作原理。
外加偏置
管子工作要求外加电源保证静态设置：
VDS 漏极直流电压------加正向电压 VGS 栅极直流电压------加反向电压
见以下页面
（2）特性曲线
有两种特性曲线
转移特性曲线 输出特性曲线
特性曲线（图）
1.4.4 场效应管主要参数
特性参数可分直流参数和交流参数。
1.直流参数
直流参数与管子的工作条件有关
夹断电压 开启电压 漏极饱和电流 直流输入电阻
（1）夹断电压VGS(OFF)
适用于JFET和MOSFET 当VGS=VGS(OFF)时 ，iD=0
分析转移特性
i f D
VGS VC
DS
iD函数表达式
2
iD IDSS1VVGGSoSff
转移特性（图）
N沟道JFET转移特性曲线
IDSS
ID
VGS（off)
0
VGS
其中：IDSS 为饱和电流 VGS（off) 为夹断电压
②输出特性
iDf(VDS)VGS C
输出特性（图）
1.4.3 MOS场效应管
垂直电场作用（注意为“＋”）
VDS ： 所加漏源电压
横向电场作用（注意也为“＋”）
工作原理分析
两种电场的作用：
垂直电场作用 横向电场作用
1. VGS垂直电场作用（向下）
• VGS 垂直电场作用（向下） • → 吸引P衬底中自由电子向上运动 • → 形成反型层（在P封底出现N型层） • → 从 而 连 通 两 个 N+ 区 （ 形 成 沟 道 ）
JFET器件
JFET分为两类:
N沟道JFET P沟道JFET
MOSFET
MOSFET 分为:
N沟道MOSFET P沟道MOSFET
N沟道MOS
N沟道MOS又分为
N沟道 增强型（Enhancement ） --------- ENMOSFET
N沟道 耗尽型（Depletion ） ---------- DNMOSFET
2. VDS横向电场作用
• 使沟道成楔型（左宽右窄） • VGS<VGS(th)
----------iD=0 VGS>VGS(th)
----------------iD>0
• 其中 VGS(th)为开启电压。
iD表达式
iDn2 C oxW LV G SV GtSh 2
iD表达式其中符号含义
以下分析N沟道耗尽型MOSFET结构 原理
（1）结构和符号
请注意管子的结构特点和管子符号
管子结构（图）
结构特点
SiO2中掺有钠离子，可以形成正电场，从 P衬底中吸引电子向上运动，形成反型层 （原始就有）。
加VGS（可正可负）后，可改变沟道宽窄， VDS压降使沟道形成楔形。
管子符号（图）
MOS场效应管是绝缘栅场效应管的 一种主要形式，应用十分广泛。
MOSFET（图）
1 . N沟道增强型（E型）MOSFET
以N沟道增强型MOSFET为例介绍MOS 管的工作原理。
（1）结构与符号
介绍N沟道增强型（E型）MOSFET的结 构与符号
结构与符号（图）
外加偏置
VGS ： 所加栅源电压
楔型结构
a点（顶端封闭） ——预夹断
VD SVGSVGS off
b点（底端封闭） ——全夹断（夹断）
VGS VGS(off)
说明
随沟道宽窄变化，使通过的载流子数量 发生变化，即iD变化。
VGS对iD的控制作用。
3．特性曲线
有两种特性：
转移特性（思考为何不叫输入特性？） 输出特性
①转移特性
1.4.1 场效应管简介
场效应管是一种不同于前述双极型晶体 管（BJT）的一种半导体器件。
两者工作机理不同
双极型晶体管（BJT）
有两种载流子（多子、少子）
场效应管（FET）
有一种载流子（多子）
控制方式的不同
双极型晶体管（BJT）
i i 电流控制方式
b
c
场效应管（FET）
电压控制方式
① VGS 栅极直流电压的作用（图）
看VGS的作用（不加VDS ）
横向电场作用
︱ VGS ︱↑ → PN结耗尽层宽度↑ → 沟道宽度 ↓
② VDS 漏极直流电压的作用（图）
看VDS的作用（不加VGS ）
纵向电场作用 在沟道造成楔型结构（上宽下窄）
③ VGS和VDS的综合作用
仍为楔型结构（图）
• COX -----单位面积栅极电容 • n ------沟道电子的迁移率 • W -------沟道宽度 • L -------沟道长度 • W/L ------MOS管宽长比
（2）特性曲线
特性曲线也是两种：
转移特性 输出特性
转移特性（图）
输出特性（图）
2. N沟道耗尽型MOSFET
《低频电子线路》
上节课回顾
静态工作点稳态电路
Q点不稳定的因素
基极分压式射极电阻共射放大电路
晶体管放大器的三种组态
本节课内容
场效应晶体管
结型场效应管（JFET）
绝缘栅场效应管（IGFET）
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§ 1.4 场效应晶体管
场效应晶体管(Field Effect Transistor ) 简称FET