場效應管晶體管工作原理
信息來源：本站 日期：2017-06-29
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(yī)，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(shù)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ND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(qū)寬度.
當沒有外加柵極電壓且VD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VD/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VD．因此，沿著源極到漏極肖特基勢壘的反向偏壓漸強．當VD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(xù)增加，最終將使得耗盡區(qū)接觸到半絕緣襯底，如圖7．ll(b)所示．此現(xiàn)象的發(fā)生是當漏傲9Vd有W=a．由式（7),令V=-VDsat,可以求出相對應的漏極電壓值，稱為飽和電壓(sat uration voltage)VDsat:
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(qū)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)IDsat，，可泣過耗盡區(qū)，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(qū)的情形相似．
對n溝道MESFET而言，柵極電壓相對于源極為負值，所以我們在式(26)以及其后的式子中，使用VG的絕對值．由式(26)可以看出，外加的柵極電壓VG使得開始發(fā)生夾斷時所需的漏極電壓減小了VG的值為
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