場(chǎng)效應(yīng)管的簡(jiǎn)單分類(lèi)：JFET與MOSFET

如何構(gòu)建一個(gè)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(gè)相同的半導(dǎo)體構(gòu)建柵區(qū)，這兩個(gè)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(gè)柵區(qū)都是“挪動(dòng)”的，即兩個(gè)柵區(qū)同時(shí)控制導(dǎo)電通道的寬窄大小從而控制流過(guò)通道的電流的大小，控制辦法是應(yīng)用電場(chǎng)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(jiǎn)圖如圖1.9所示，關(guān)于P溝道，只需求將N與P對(duì)調(diào)即可。

所謂“耗盡區(qū)”(Depletion Region)，就是兩個(gè)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(chǎng)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(fèi)”殆盡了。耗盡區(qū)根本個(gè)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(wú)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(shí)踐的柵極、漏極與源極，由于它們實(shí)踐上是一個(gè)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(lái)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(lèi)，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(duì)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(shí)分PMOS也是功率MOSFET(Power MOSFET)的簡(jiǎn)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(hào)中的“M”(Metal)與“O”(Oxide)曾經(jīng)名存實(shí)亡了。MOSET也稱為IGFET(In-sulated Gate Field Effect Transistor絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管)，這個(gè)稱號(hào)以今天的目光來(lái)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(diǎn)來(lái)看，JFET與MOSFET的區(qū)別經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的開(kāi)展之后減小了，有點(diǎn)“異曲同工”的滋味。

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