場效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor縮寫（FET））簡稱場效應(yīng)管。主要有兩種類型（junction FET—JFET）和金屬 - 氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管（metal-oxide semiconductor FET，簡稱MOS-FET）。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。具有輸入電阻高（107～1015Ω）、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)挼葍?yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。

　　場效應(yīng)管（FET）是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器件，并以此命名。由于它僅靠半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子導(dǎo)電，又稱單極型晶體管。FET 英文為Field Effect Transistor，簡寫成FET。

　　場效應(yīng)管的特點(diǎn)：

　　場效應(yīng)管是根據(jù)三極管的原理開發(fā)出的新一代放大元件，有3個極性，柵極，漏極，源極，它的特點(diǎn)是柵極的內(nèi)阻極高，采用二氧化硅材料的可以達(dá)到幾百兆歐，屬于電壓控制型器件。場效應(yīng)管場效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor縮寫（FET））簡稱場效應(yīng)管。由多數(shù)載流子參與導(dǎo)電，也稱為單極型晶體管。它屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。

　　與雙極型晶體管相比，場效應(yīng)管具有如下特點(diǎn)。

　?。?）場效應(yīng)管是電壓控制器件，它通過VGS（柵源電壓）來控制ID（漏極電流）；

　　（2）場效應(yīng)管的控制輸入端電流極小，因此它的輸入電阻（107～1012Ω）很大。

　?。?）它是利用多數(shù)載流子導(dǎo)電，因此它的溫度穩(wěn)定性較好；

　?。?）它組成的放大電路的電壓放大系數(shù)要小于三極管組成放大電路的電壓放大系數(shù)；

　?。?）場效應(yīng)管的抗輻射能力強(qiáng)；

　　（6）由于它不存在雜亂運(yùn)動的電子擴(kuò)散引起的散粒噪聲，所以噪聲低。

　　具有輸入電阻高（100MΩ～1 000MΩ）、噪聲小、功耗低、動態(tài)范圍大、易于集成、沒有二次擊穿現(xiàn)象、安全工作區(qū)域?qū)?、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已成為雙極型晶體管和功率晶體管的強(qiáng)大競爭者。

　　場效應(yīng)管的工作原理：

　　場效應(yīng)管工作原理用一句話說，就是“漏極-源極間流經(jīng)溝道的ID，用以柵極與溝道間的pn結(jié)形成的反偏的柵極電壓控制ID”。更正確地說，ID流經(jīng)通路的寬度，即溝道截面積，它是由pn結(jié)反偏的變化，產(chǎn)生耗盡層擴(kuò)展變化控制的緣故。在VGS=0的非飽和區(qū)域，表示的過渡層的擴(kuò)展因?yàn)椴缓艽螅鶕?jù)漏極-源極間所加VDS的電場，源極區(qū)域的某些電子被漏極拉去，即從漏極向源極有電流ID流動。從門極向漏極擴(kuò)展的過度層將溝道的一部分構(gòu)成堵塞型，ID飽和。將這種狀態(tài)稱為夾斷。這意味著過渡層將溝道的一部分阻擋，并不是電流被切斷。

　　在過渡層由于沒有電子、空穴的自由移動，在理想狀態(tài)下幾乎具有絕緣特性，通常電流也難流動。但是此時漏極-源極間的電場，實(shí)際上是兩個過渡層接觸漏極與門極下部附近，由于漂移電場拉去的高速電子通過過渡層。因漂移電場的強(qiáng)度幾乎不變產(chǎn)生ID的飽和現(xiàn)象。其次，VGS向負(fù)的方向變化，讓VGS=VGS（off），此時過渡層大致成為覆蓋全區(qū)域的狀態(tài)。而且VDS的電場大部分加到過渡層上，將電子拉向漂移方向的電場，只有靠近源極的很短部分，這更使電流不能流通。

　　場效應(yīng)管的分類：

　　場效應(yīng)晶體管（Field Effect Transistor縮寫（FET））簡稱場效應(yīng)管，是較新型的半導(dǎo)體材料，利用電場效應(yīng)來控制晶體管的電流，因而得名。它只有一種載流子參與導(dǎo)電的半導(dǎo)體器件，是一種用輸入電壓控制輸出電流的半導(dǎo)體器件。從參與導(dǎo)電的載流子來劃分，它有電子作為載流子的N溝道器件和空穴作為載流子的P溝道器件。從場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)來劃分，它有結(jié)型場效應(yīng)管和絕緣柵型場效應(yīng)管之分。

　　1.結(jié)型場效應(yīng)管

　?。?） 結(jié)型場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)

　　N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)如下圖所示，它是在N型半導(dǎo)體硅片的兩側(cè)各制造一個PN結(jié)，形成兩個PN結(jié)夾著一個N型溝道的結(jié)構(gòu)。兩個P區(qū)即為柵極，N型硅的一端是漏極，另一端是源極。

　　結(jié)型場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)示意圖

　　（2） 結(jié)型場效應(yīng)管工作原理

　　以N溝道為例說明其工作原理。

　　當(dāng)VGS=0時，在漏、源之間加有一定電壓時，在漏源間將形成多子的漂移運(yùn)動，產(chǎn)生漏極電流。當(dāng)VGS《》時，PN結(jié)反偏，形成耗盡層，漏源間的溝道將變窄，ID將減小，VGS繼續(xù)減小，溝道繼續(xù)變窄，ID繼續(xù)減小直至為0。當(dāng)漏極電流為零時所對應(yīng)的柵源電壓VGS稱為夾斷電壓VGS （off）。

　?。?）結(jié)型場效應(yīng)管特性曲線

　　結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線有兩條，

　　一是輸出特性曲線（ID=f（VDS）| VGS=常量），

　　二是轉(zhuǎn)移特性曲線（ID=f（VGS）|VDS =常量）。

　　N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線如下圖所示。

　?。╝） 漏極輸出特性曲線 （b） 轉(zhuǎn)移特性曲線

　　N溝道結(jié)型場效應(yīng)管的特性曲線

　　2. 絕緣柵場效應(yīng)三極管的工作原理

　　絕緣柵場效應(yīng)三極管分為：

　　耗盡型→N溝道、P溝道

　　增強(qiáng)型→N溝道、P溝道

　?。?）N溝道耗盡型絕緣柵場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)

　　N溝道耗盡型的結(jié)構(gòu)和符號如下圖（a）所示，它是在柵極下方的SiO2絕緣層中摻入了大量的金屬正離子。所以當(dāng)VGS=0時，這些正離子已經(jīng)感應(yīng)出反型層，形成了溝道。于是，只要有漏源電壓，就有漏極電流存在。當(dāng)VGS》0時，將使ID進(jìn)一步增加。VGS《》時，隨著VGS的減小漏極電流逐漸減小，直至ID=0。對應(yīng)ID=0的VGS稱為夾斷電壓，用符號VGS （off）表示，有時也用VP表示。

　　N溝道耗盡型的轉(zhuǎn)移特性曲線如下圖（b）所示。

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　?。╝） 結(jié)構(gòu)示意圖 （b） 轉(zhuǎn)移特性曲線

　?。?）N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)

　　N溝道增強(qiáng)型絕緣柵場效應(yīng)管，結(jié)構(gòu)與耗盡型類似。但當(dāng)VGS=0 V時，在D、S之間加上電壓不會在D、S間形成電流。當(dāng)柵極加有電壓時，若VGS》VGS （th）時，形成溝道，將漏極和源極溝通。如果此時加有漏源電壓，就可以形成漏極電流ID。在VGS=0V時ID=0，只有當(dāng)VGS》VGS（th）后才會出現(xiàn)漏極電流，這種MOS管稱為增強(qiáng)型MOS管。

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　　VGS（th）——開啟電壓或閥電壓;

　　（3）P溝道增強(qiáng)型和耗盡型MOSFET

　　P溝道MOSFET的工作原理與N溝道MOSFET完全相同，只不過導(dǎo)電的載流子不同，供電電壓極性不同而已。這如同雙極型三極管有NPN型和PNP型一樣。

　　場效應(yīng)管的主要參數(shù)及選用：

　　為了正確安全運(yùn)用場效應(yīng)管，防止靜電、誤操作或儲存不當(dāng)而損壞場效應(yīng)管，必須對場效應(yīng)管主要參數(shù)有所了解和掌握。場效應(yīng)管的參數(shù)多達(dá)幾十種，現(xiàn)將主要參數(shù)及含義列于表1，作為參考。