场效应管晶体管工作原理

场效应管晶体管工作原理：

解MESFET的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)，我(wo)(wo)们考虑栅帔(pei)下(xia)方的(de)部(bu)分，如图7.lo(b)所(suo)示．我(wo)(wo)们将源(yuan)极接地，而栅极电(dian)压与漏极电(dian)压是相对源(yuan)极测量而得．正常(chang)工(gong)作(zuo)情形下(xia)，栅极电(dian)压为(wei)零或是被iju以反向(xiang)偏(pian)医，而漏搬电(dian)压为(wei)零或是被加(jia)以正向(xiang)偏(pian)压．也就是说'VG≤0而VD≥0．由(you)于沟(gou)道(dao)为(wei)n型材料，此(ci)器件被称(cheng)为(wei)n沟(gou)道(dao)MESFET．在大多数的(de)应用(yong)中是采用(yong)n沟(gou)道(dao)MESFET而非p沟(gou)道(dao)MESFET,这是肉为(wei)n沟(gou)道(dao)器件具有(you)较高的(de)电(dian)子迁(qian)移(yi)率.

沟(gou)道电阻可被表示为：

其中N_D是(shi)(shi)施主(zhu)浓度.A[=z（a一W)]是(shi)(shi)电流流动的截面(mian)积，而w是(shi)(shi)肖特基势垒的耗尽区宽度.

当没有外加栅极电压且V_D很小时，如图7.11(a．)所示，沟道中有很小的漏极电流ID流通．此电流大小为V_D/R.其中R为式（24）所表示的沟道电阻．因此，电流随漏极电压呈线性变化．当然，对任意漏极电压而言，沟道电压足由源极端的零渐增为漏极端的V_D．因此，沿着源极到漏极肖特基势垒的反向偏压渐强．当V_D增加．W也(ye)随(sui)着增加而(er)电流流动的平均截面积减小，沟道电阻R也(ye)因(yin)此增加，这使得电流以较(jiao)缓(huan)慢的速率增加．

随营漏极电压的持续增加，最终将使得耗尽区接触到半绝缘衬底，如图7．ll(b)所示．此现象的发生是当漏傲9Vd有W=a．由式（7),令V=-V_Dsat,可以求出相对应的漏极电压值，称为饱和电压(sat uration voltage)V_Dsat:

_{在此漏极电压时，源极和漏投将会被夹断(pinched off)或说是被反向偏压的耗尽区完全分}隔开(kai)．图7，ll(b)中的位置(zhi)P即(ji)称为夹断点(dian)，在此(ci)点(dian)有o个很大的漏极电流称为饱和(he)电流_{(saturation current)}I_{Dsat，，可泣过耗尽区，这与注入载流子到双极猁品体管的集基结反向偏}压时所形成的(de)耗尽区的(de)情形相似(si)．