場效應管晶體管工作原理

場效應管晶體管工作原理：

解MESFET的工作原理，我們考慮柵帔下方的部分，如圖7.lo(b)所示．我們將源極接地，而柵極電壓與漏極電壓是相對源極測量而得．正常工作情形下，柵極電壓為零或是被iju以反向偏醫，而漏搬電壓為零或是被加以正向偏壓．也就是說'VG≤0而VD≥0．由于溝道為n型材料，此器件被稱為n溝道MESFET．在大多數的應用中是采用n溝道MESFET而非p溝道MESFET,這是肉為n溝道器件具有較高的電子遷移率.

溝道電阻可被表示為：

其中N_D是施主濃度.A[=z（a一W)]是電流流動的截面積，而w是肖特基勢壘的耗盡區寬度.

當沒有外加柵極電壓且V_D很小時，如圖7.11(a．)所示，溝道中有很小的漏極電流ID流通．此電流大小為V_D/R.其中R為式（24）所表示的溝道電阻．因此，電流隨漏極電壓呈線性變化．當然，對任意漏極電壓而言，溝道電壓足由源極端的零漸增為漏極端的V_D．因此，沿著源極到漏極肖特基勢壘的反向偏壓漸強．當V_D增加．W也隨著增加而電流流動的平均截面積減小，溝道電阻R也因此增加，這使得電流以較緩慢的速率增加．

隨營漏極電壓的持續增加，最終將使得耗盡區接觸到半絕緣襯底，如圖7．ll(b)所示．此現象的發生是當漏傲9Vd有W=a．由式（7),令V=-V_Dsat,可以求出相對應的漏極電壓值，稱為飽和電壓(sat uration voltage)V_Dsat:

_{在此漏極電壓時，源極和漏投將會被夾斷(pinched off)或說是被反向偏壓的耗盡區完全分}隔開．圖7，ll(b)中的位置P即稱為夾斷點，在此點有o個很大的漏極電流稱為飽和電流_{(saturation current)}I_{Dsat，，可泣過耗盡區，這與注入載流子到雙極猁品體管的集基結反向偏}壓時所形成的耗盡區的情形相似．