什么是場效應管（FET）-場效應管（FET）分类、原理、用途等知识详解
什么是場效應管（FET）-場效應管（FET）分类、原理、用途等知识详解
場效應管和双极晶体管不同，仅以电子或空穴中的一种载子动作的晶体管。按照结构、原理可以分为：1、接合型場效應管 2、MOS型場效應管
（一）場效應管（FET）-接合型場效應管（结型FET）
1、原理
N通道接合型場效應管如图所示，以P型半导体的栅极从两侧夹住N型半导体的结构。将PN接合面上外加反向电压时所产生的空乏区域用于电流控制。
N型結晶區域的兩端加上直流電壓時，電子從源極流向漏極。電子所通過的通道寬度由從兩側面擴散的P型區域以及加在該區域上的負電壓所決定。
加強負的柵極電壓時，PN接合部分的空乏區域擴展到通道中，而縮小通道寬度。因此，以柵極電極的電壓可以控制源極-漏極之間的電流。
2、用途
即使柵極電壓爲零，也有電流流通，因此用于恒定電流源或因低噪音而用于音頻放大器等。
結型FET的圖形記號
結型FET的動作原理（N通道）
（二）場效應管（FET）-MOS型場效應管
1、原理
即使是夾住氧化膜（O）的金屬（M）與半導體（S）的結構（MOS結構），如果在（M）與半導體（S）之間外加電壓的話，也可以産生空乏層。再加上較高的電壓時，氧華膜下能積蓄電子或空穴，形成反轉層。將其作爲開關利用的即爲MOSFET。
在動作原理圖上，如果柵極電壓爲零，則PN接合面將斷開電流，使得電流在源極、漏極之間不流通。如果在柵極舊外加正電壓的話，則P型半導體的空穴將從柵極下的氧化膜-P型半導體的表面被驅逐，而形成空乏層。而且，如果再提高柵極電壓的話，電子將被吸引表表面，而形成較薄的N型反轉層，由此源杖（N型）和漏極（N型）之間連接，使得電流流通。
2、用途
因其結構簡單、速度快，且柵極驅動簡單、具有耐破壞力強等特征，而且使用微細加工技術的話，即可直接提高性能，因此被廣泛使用于由LSI的基礎器件等高頻器件到功率器件（電力控制器件）等的領域中。
MOS FET的图形记号
MOS FET的动作原理（N通道）
（三）常用場效用管
1、MOS場效應管
即金属-氧化物-半导体型場效應管，属于绝缘栅型。其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻（最高可达1015Ω）。它也分N沟道管和P沟道管，符号如图1所示。通常是将衬底（基板）与源极S接在一起。根据导电方式的不同，MOSFET又分增强型、耗尽型。
所謂增強型是指：當VGS=0時管子是呈截止狀態，加上正確的VGS後，多數載流子被吸引到柵極，從而“增強”了該區域的載流子，形成導電溝道。
耗盡型則是指，當VGS=0時即形成溝道，加上正確的VGS時，能使多數載流子流出溝道，因而“耗盡”了載流子，使管子轉向截止。
以N溝道爲例，它是在P型矽襯底上制成兩個高摻雜濃度的源擴散區N+和漏擴散區N+，再分別引出源極S和漏極D。源極與襯底在內部連通，二者總保持等電位。
圖1（a）符號中的前頭方向是從外向電，表示從P型材料（襯底）指身N型溝道。當漏接電源正極，源極接電源負極並使VGS=0時，溝道電流（即漏極電流）ID=0。
隨著VGS逐漸升高，受柵極正電壓的吸引，在兩個擴散區之間就感應出帶負電的少數載流子，形成從漏極到源極的N型溝道，當VGS大于管子的開啓電壓VTN（一般約爲+2V）時，N溝道管開始導通，形成漏極電流ID。
國産N溝道MOSFET的典型産品有3DO1、3DO2、3DO4（以上均爲單柵管），4DO1（雙柵管）。它們的管腳排列（底視圖）見圖2。
MOS場效應管比较“娇气”。这是由于它的输入电阻很高，而栅-源极间电容又非常小，极易受外界电磁场或静电的感应而带电，而少量电荷就可在极间电容上形成相当高的电压（U=Q/C），将管子损坏。
因此了廠時各管腳都絞合在一起，或裝在金屬箔內，使G極與S極呈等電位，防止積累靜電荷。管子不用時，全部引線也應短接。在測量時應格外小心，並采取相應的防靜電感措施。
MOS場效應管的检测方法
（1）准备工作 测量之前，先把人体对地短路后，才能摸触MOSFET的管脚。最好在手腕上接一条导线与大地连通，使人体与大地保持等电位。再把管脚分开，然后拆掉导线。
（2）判定電極。將萬用表撥于R×100檔，首先確定柵極。若某腳與其它腳的電阻都是無窮大，證明此腳就是柵極G。交換表筆重測量，S-D之間的電阻值應爲幾百歐至幾千歐，其中阻值較小的那一次，黑表筆接的爲D極，紅表筆接的是S極。日本生産的3SK系列産品，S極與管殼接通，據此很容易確定S極。
（3）．檢查放大能力（跨導）
将G极悬空，黑表笔接D极，红表笔接S极，然后用手指触摸G极，表针应有较大的偏转。双栅MOS場效應管有两个栅极G1、G2。为区分之，可用手分别触摸G1、G2极，其中表针向左侧偏转幅度较大的为G2极。 目前有的MOSFET管在G-S极间增加了保护二极管，平时就不需要把各管脚短路了。
