资源简介

(共20张PPT)
结型场效应晶体管
JFET概念内容
MESFET基本原理
结型场效应管分类：
pn JFET
MESFET
所用知识：半导体材料、PN结、肖特基势垒二极管
JFET基本概念
基本思路：加在金属板上的电压调制（影响）下面半导体的电导，从而实现AB两端的电流控制。
场效应：半导体电导被垂直于半导体表面的电场调制的现象。
特点：多子器件，单极型晶体管
pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
的形成：（n沟耗尽型）
图3.1对称n沟pn结JFET的横截面
漏源电压在沟道区产生电场，使多子从源极流向漏极。
13·1·1 pn-JFET　 与MOSFET比较
的形成：（n沟耗尽型）
图3.1对称n沟pn结JFET的横截面
厚度几~十几微米
两边夹
结型:大于107Ω，绝缘栅:109～1015Ω。
13·1·1pn-JFET 沟道随VGS变化情况 (VDS很小时)
VGS=0
VGS<0
VGS<<0
13·1·1pn-JFET 沟道随VDS变化情况（VGS=0时）
VDS=0
VDS>0
VDS>>0
13·1·1 pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
1、 VGS =0的情况：注：a.栅结p+n结近似单边突变结。
b.沟道区假定为均匀掺杂 。
（1）器件偏置特点
VDS =0时
栅结只存在平衡时的耗尽层
沿沟长方向沟道横截面积相同
VDS>0
漏端附近的耗尽层厚度↑,向沟道区扩展，沿沟长方向沟道横截面积不同, 漏端截面A最小。
13·1·1 pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
（2） ID—VDS关系
VDS较小：
VDS增大：
VDS较大：
增加到正好使漏端处沟道横截面积 =0
夹断点：沟道横截面积正好=0
线性区
过渡区
13·1·1pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
饱和区：（ VDS 在沟道夹断基础上增加）
ID存在，且仍由导电沟道区电特性决定
13·1·1pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
击穿区：（VDS大到漏栅结的雪崩击穿电压 ）
13·1·1pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
2、 VGS<0的情况：（1）器件偏置特点（VDS=0）
零偏栅压
小反偏栅压
VGS<0 漏（源）栅结已经反偏 ；
耗尽层厚度大于VGS =0的情况；
有效沟道电阻增加。
13·1·1pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
（2） — 关系
特点： a. 电流随电压变化趋势，基本过程相同，
b. 电流相对值减小。
c. VDS(sat: VGS<0)d. BVDS(sat: VGS<0)13·1·1pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
3、 足够小
↓= 使上下耗尽层将沟道区填满， 沟道从源到漏
彻底夹断， ＝0 ，器件截止。
结论：栅结反偏压可改变耗尽层大小，从而控制漏电流大小。
13·1·1pn-JFET 漏源I-V特性定性分析
N沟耗尽型JFET的输出特性：
非饱和区：
漏电流同时决定于栅源电压和漏源电压
饱和区：
漏电流与漏源电压无关，只决定于栅源电压
13·1·1 pn-JFET小结
了解pn JFET与MOS不同点
增强型？耗尽型？哪个易实现？
夹断与饱和
13.1.2 MESFET
肖特基势垒代替PN结
13.1.2 MESFET
肖特基势垒代替PN结
半绝缘衬底（本征情况下）
耗尽型：加负压耗尽层扩展到夹断（正压情况不行）
耗尽型：
13.1.2 MESFET 增强型MESFET空间电荷区
增强型：电压摆幅小，因为所加正压不能太高，否则从电流从栅极走掉了
增强型：
13.1.2 MESFET小结
画MESFET图
增强型？耗尽型？
IV曲线---工作特性

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