场效应管晶体管工作原理

场效应管晶体管工作原理：

解MESFET的工作原理，我们考虑栅帔下方的部分，如图7.lo(b)所示．我们将源极接地，而栅极电压与漏极电压是相对源极测量而得．正常工作情形下，栅极电压为零或是被iju以反向偏医，而漏搬电压为零或是被加以正向偏压．也就是说'VG≤0而VD≥0．由于沟道为n型材料，此器件被称为n沟道MESFET．在大多数的应用中是采用n沟道MESFET而非p沟道MESFET,这是肉为n沟道器件具有较高的电子迁移率.

沟道电阻可被表示为：

其中N_D是施主浓度.A[=z（a一W)]是电流流动的截面积，而w是肖特基势垒的耗尽区宽度.

当没有外加栅极电压且V_D很小时，如图7.11(a．)所示，沟道中有很小的漏极电流ID流通．此电流大小为V_D/R.其中R为式（24）所表示的沟道电阻．因此，电流随漏极电压呈线性变化．当然，对任意漏极电压而言，沟道电压足由源极端的零渐增为漏极端的V_D．因此，沿着源极到漏极肖特基势垒的反向偏压渐强．当V_D增加．W也随着增加而电流流动的平均截面积减小，沟道电阻R也因此增加，这使得电流以较缓慢的速率增加．

随营漏极电压的持续增加，最终将使得耗尽区接触到半绝缘衬底，如图7．ll(b)所示．此现象的发生是当漏傲9Vd有W=a．由式（7),令V=-V_Dsat,可以求出相对应的漏极电压值，称为饱和电压(sat uration voltage)V_Dsat:

_{在此漏极电压时，源极和漏投将会被夹断(pinched off)或说是被反向偏压的耗尽区完全分}隔开．图7，ll(b)中的位置P即称为夹断点，在此点有o个很大的漏极电流称为饱和电流_{(saturation current)}I_{Dsat，，可泣过耗尽区，这与注入载流子到双极猁品体管的集基结反向偏}压时所形成的耗尽区的情形相似．