搜索全部
  • 全部新闻
  • 商城资讯
  • 技术分享
  • 热点阅读
  • 为您推荐
  • 行业快讯
技术分享 > 文章详情

晶体管:结型场效应晶体管的两种类型和特性有哪些?

结型场效应晶体管有两种类型:N沟道JFET晶体管和P沟道JFET晶体管。我们分别讨论n沟道和p沟道晶体管的特性及传输特性。

结型场效应晶体管有两种类型:

• N沟道JFET晶体管

• P沟道JFET晶体管

让我们逐一分别讨论n沟道和p沟道晶体管的特性,以便更好地理解。

N沟道JFET晶体管的特性

我们知道在n沟道JFET晶体管中存在n型半导体材料的沟道。n沟道JFET的栅极区域是高度掺杂的p型区域。在沟道上施加电压,即在漏极和源极端子之间。首先,让我们绘制不同的漏极到源极电压的漏极 - 源极电流值。在第一种情况下,我们将使用源极端子将栅极端子短路并将它们共同接地。现在我们将从零开始慢慢增加漏极电路电压V DD。

1

漏极到源极电流或简单地说漏极电流随着沟道将具有电阻而线性增加。但是这个特性区域的阻力并不是完全恒定的。由于n沟道的电压相对于零电位栅极区域是正的,所以栅极到沟道pn结将处于反向偏置状态。结果,沿着结将存在反向偏置耗尽层。该耗尽层的典型性在于它具有朝向漏极端子的更宽的宽度。由于沿着沟道的电压分布,更接近漏极的结的部分获得更多的潜在应力。随着漏极电压的增加,朝向漏极端子的耗尽层比朝向源极端子的更快地变厚。随着耗尽层的宽度增加并且因此沟道开口减小,沟道的电阻增加。在较高的漏极电位下电阻的上升更为突出,因此,相对于漏极电流和漏极 - 源极电压绘制的特性曲线沿着水平轴线逐渐沿着漏极 - 源极电压轴对齐。

2

在一定的漏极电压之后,朝向漏极端子的耗尽层彼此接触。此时曲线非常接近水平。在该漏极电压下,耗尽层不能完全接触以阻挡沟道,而是在层之间将存在狭窄的开口,漏极电流继续流过该开口。如果我们进一步增加漏极电压,耗尽层将试图进一步增加其厚度,但它们绝不能彼此接触而是更靠近源极端子的耗尽层闭合并增加窄沟道开口的有效长度。这种现象称为信道调制。由于这种现象,沟道的有效电阻增加,并且该增量几乎与漏极电压的增量成比例。结果是,漏极电流几乎恒定。漏到源电压曲线的漏极电流获得其水平部分。漏极电流几乎恒定之后的电压称为夹断电压。当get端子处于地电位时,在夹断电压下的漏极电流表示为I.DSS称为短路栅极漏极电流。现在,如果我们在一定的漏源电压值之后继续增加漏极电压,则耗尽层会被击穿并且漏极电流会突然上升。该特征区域称为击穿区域。当漏极电流随着漏极 - 源极电压的增加而增加时的曲线部分被称为线性区域或欧姆区域,并且当漏极电流保持几乎恒定时曲线的部分被称为恒定电流或有源区域。

3

现在我们将从接地的源极端子打开栅极端子,并在栅极端子施加一定的负电压。在这种情况下,栅极区域和沟道之间的结点得到更快的反向偏置,因此相同的漏极 - 源极电压的漏极电流变得更低。对于施加的负栅极电压,针对漏极电流和漏极到源极电压的整个曲线移位到零栅极电压曲线以下。如果我们在栅极端子施加更多的负电压,曲线将向下移动更多,如n沟道JFET的特性图所示:

4

N沟道JFET晶体管的传输特性

通过在夹断电压下保持漏极到源极电压,在栅极电压和漏极电流之间绘制传输特性。当栅极处于零电位时,流过晶体管的最大漏极电流使栅极漏极电流(I DSS)短路。现在随着栅极的负电位增加,相应的漏极电流减小。在一定的负栅极电压之后,漏极电流变为零。对于所施加的漏极 - 源极电压,与夹断电压相同的漏极电流变为零的该负栅极端子电压被称为源极截止电压V GS(off)。

5

P沟道JFET晶体管的特性

在p沟道JFET晶体管中,我们在漏极端子处施加负电位。如果我们将源极和栅极端子接地并且将漏极的负电位从零增加,我们将获得与n沟道JFET晶体管的情况相同的曲线。这里在开始时,由于空穴在相同方向上的漂移而从源极到漏极流动的漏极电流随着负漏极电压的增加而线性地增加。由于沟道的负电位更靠近漏极端子,因此更靠近漏极的结的反向偏置更多。这导致较厚的耗尽层朝向漏极端子。因此,就像之前的情况一样,在某些负漏极电压之后发生夹断并且曲线变为水平。如果我们继续增加负漏极电压,在一定的负漏极电压之后,耗尽层经历雪崩击穿,并且沟道不受任何进一步的阻碍,并且漏极电流突然上升到更高的值。因此,曲线在开始时将具有线性区域,在中间具有有源区域并且在末端具有击穿区域。现在,如果我们在栅极端施加正电压,则结的反向偏置变得更快,结果,特性曲线向下移动,如下所示。

6

P沟道JFET晶体管的传输特性

这是在正栅极电压和漏极电流之间绘制的。该图案与n沟道JFET晶体管的情况相同,但施加电压的极性和漏极电流的方向不同。

7

友情链接 帮助中心 条款与条件

周一至周六 9:00-18:00 3002484866 0755-21005112 在线客服