场效应晶体管（Field Effect Transistor缩写(FET)）简称场效应管。由多数载流子参与导电，也称为单极型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高（10^8～10^9Ω）、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽等优点，现已成为双极型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。

 

场效应管属于电压控制元件，这一特点类似于电子管，但它的构造与工作原理和电子管是截然不同的，与双极型晶体管相比，场效应管具有如下特点。

 

现在越来越多的电子电路都在使用场效应管,特别是在音响领域更是如此,场效应管与晶体管不同,它是一种电压控制器件(晶体管是电流控制器件),其特性更象电子管,它具有很高的输入阻抗,较大的功率增益,由于是电压控制器件所以噪声小。

 

场效应管是一种单极型晶体管,它只有一个P-N结,在零偏压的状态下,它是导通的,如果在其栅极(G)和源极(S)之间加上一个反向偏压(称栅极偏压)在反向电场作用下P-N变厚(称耗尽区)沟道变窄,其漏极电流将变小。

在制造场效应管时,如果在栅极材料加入之前,在沟道上先加上一层很薄的绝缘层的话,则将会大大地减小栅极电流,也大大地增加其输入阻抗,由于这一绝缘层的存在,场效应管可工作在正的偏置状态,我们称这种场效应管为绝缘栅型场效应管,又称MOS场效应管,所以场效应管有两种类型,一种是绝缘栅型场效应管,它可工作在反向偏置,零偏置和正向偏置状态,一种是结型栅型效应管,它只能工作在反向偏置状态。

绝缘栅型场效应管又分为增强型和耗尽型两种,我们称在正常情况下导通的为耗尽型场效应管,在正常情况下断开的称增强型效应管.增强型场效应管特点:当Vgs=0时Id(漏极电流)=0,只有当Vgs增加到某一个值时才开始导通,有漏极电流产生.并称开始出现漏极电流时的栅源电压Vgs为开启电压。

耗尽型场效应管的特点,它可以在正或负的栅源电压(正或负偏压)下工作,而且栅极上基本无栅流(非常高的输入电阻)。

结型栅场效应管应用的电路可以使用绝缘栅型场效应管,但绝缘栅增强型场效管应用的电路不能用结型 栅场效应管代替。

 

场效应管的基本结构
场效应管是利用改变电场来控制半导体材料的导电特性,不是像三极管那样用电流控制PN结的电流.因此,场效应管可以工作在极高的频率和较大的功率.此外,场效应管的制作工艺简单,是集成电路的基本单元。

场效应管有结型和绝缘栅型两种主要类型.每种类型的场效应管都有栅极g、源极s和漏极d三个工作电极,同时,每种类型的场效应管都有N沟道和P沟道两种导电结构。

绝缘栅型场效应管又叫做MOS管.根据在外加电压Vgs=0时是否存在导电沟道,绝缘栅场效应管又可分为上增强型和耗尽型.增强型MOS管在外加电压Vgs=0时不存在导电沟道,而耗尽型MOS的氧化绝缘层中加入了大量的正离子,即使在Vgs=0时也存在导电沟道。



N沟道绝缘栅型
g为栅极,s为源极,d为漏极,B衬底



结型场效应管的结构与绝缘栅场效应管的结构基本相同,主要的区别在于栅极g与通道半导体之间没有绝缘. 
 
       

N沟道和P沟道结型
从场效应管的基本结构可以看出,无论是绝缘栅型还是结型,场效应管都是两个背靠背的PN结.电流通路不是由PN结形成的,而是依靠漏极d和源极s之间半导体的导电状态来决定的。