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如何構(gòu)建一個可以控制溝道電流的柵極(區(qū))呢!其實很簡單!

信息來源:本站 日期:2017-07-28 

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場效應(yīng)管的簡單分類:JFET與MOSFET

如何構(gòu)建一個可以控制溝道電流的柵極(區(qū))呢?

目前大致有兩種辦法,一種是用兩個相同的半導(dǎo)體構(gòu)建柵區(qū),這兩個柵區(qū)就像水龍頭的閥芯與閥座,所不同的是,閥座是固定的,而兩個柵區(qū)都是“挪動”的,即兩個柵區(qū)同時控制導(dǎo)電通道的寬窄大小從而控制流過通道的電流的大小,控制辦法是應(yīng)用電場構(gòu)成根本不導(dǎo)電的“耗盡區(qū)”,功用構(gòu)造如圖1.9所示。這種構(gòu)造的FET就是JFET(Junction gate FET),由于溝道的不同,有N溝道JFET(NJFET)和P溝道JFET(PJFET)之分,其溝道分別為N型和P型半導(dǎo)體。N溝道JFET的構(gòu)造簡圖如圖1.9所示,關(guān)于P溝道,只需求將N與P對調(diào)即可。

所謂“耗盡區(qū)”(Depletion Region),就是兩個不同性質(zhì)的半導(dǎo)體的分界面兩側(cè)左近的區(qū)域,由于電場的吸收作用,載流子(自在電子和空穴)分別被兩側(cè)的半導(dǎo)體區(qū)域“耗費”殆盡了。耗盡區(qū)根本個導(dǎo)電,屬于高阻區(qū)(電阻比擬高的區(qū)域)。

另一種比JFET想象提出稍微早一些但是工程理論卻略微遲一些的是下面的構(gòu)造(圖1. 10)。柵極(區(qū))由金屬板構(gòu)成而不是半導(dǎo)體,徭要留意的是,無論是圖1.9還是圖1. 10,圖中的純黑區(qū)域是引線電極,是為了電極的引出而設(shè)的,即端電極,與之相連的才是功用電極,即實踐的柵極、漏極與源極,由于它們實踐上是一個區(qū)域,才有諸如“柵區(qū)”這樣的稱謂。


由于圖1. 10所示的這種構(gòu)造與JFET相比,主要的區(qū)別是金屬層、氧化膜和“摻雜”的半導(dǎo)體,MOSFET的名字大致就是這樣來的。與JFET 一樣,由于導(dǎo)電溝道的不同,MOSFET也有N河道MOSFFET( NMOS)和P溝道MOS-FET(PMOS)兩類,其溝道分別為N型和P型半導(dǎo)體,圖1.10是N溝道JFET。關(guān)于P溝道,只需求將N與P對調(diào)即可。另外,PMOS和NMOS -般用于稱謂集成電路中的器件單元,在普通分立元件的電路中很少這樣稱謂,有時分PMOS也是功率MOSFET(Power MOSFET)的簡稱。


圖1.  10只是最初的構(gòu)造,如今的功率MOSFET,其中金屬層和金屬酸化膜(氧化膜)曾經(jīng)分別被多晶硅(Polysilicon)和Si0:(氧化膜)取代了,MOSFET稱號中的“M”(Metal)與“O”(Oxide)曾經(jīng)名存實亡了。MOSET也稱為IGFET(In-sulated Gate Field Effect Transistor絕緣柵場效應(yīng)晶體管),這個稱號以今天的目光來看,更具有前瞻性,也更為適宜。

多晶硅并不是“導(dǎo)體”而是“半導(dǎo)體”,從這一點來看,JFET與MOSFET的區(qū)別經(jīng)過一段時間的開展之后減小了,有點“異曲同工”的滋味。



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