第四章结型场效应晶体管(JFET)结型场效应晶体管GaAs-MESFETHEMT1History30年代,。1952年,,即JFET。1960MOSFET:Kahng和Atalla提出第一个MOS器件,栅长20微米,栅氧化层厚度100nm,铝栅电极,AL-SiO2-Si。1972年,CMOS技术以低功耗等优点在大规模生产的LED电路中采用。1980MODFET:调制掺杂型场效应晶体管,会是最快的场效应晶体管。200115nmMOSFET:最先进的集成电路芯片的基本单元,可容纳1万亿以上的管子。通过加在半导体表面上的垂直电场来调制半导体的的现象称为场效应。场效应晶体管(FieldEffectTransistor,FET)是另一类重要的微电子器件。这是一种电压控制型多子导电器件,又称为单极型晶体管。这种器件与双极型晶体管相比,有以下优点:①输入阻抗高;②温度稳定性好;③噪声小;④大电流特性好;⑤无少子存储效应,开关速度高;⑥制造工艺简单;⑦各管之间存在天然隔离,适宜于制作VLSI。JFET和MESFET的工作原理相同。以JFET为例,用一个低掺杂的半导体作为导电沟道,在半导体的一侧或两侧制作PN结,并加上反向电压。利用PN结势垒区宽度随反向电压的变化而变化的特点来控制导电沟道的截面积,从而控制沟道的导电能力。两种FET的不同之处仅在于,JFET是利用PN结作为控制栅,而MESFET则是利用金-半结(肖特基势垒结)来作为控制栅。IGFET的工作原理略有不同,利用电场能来控制半导体的表面状态,从而控制沟道的导电能力。根据沟道导电类型的不同,每类FET又可分为N沟道器件和P沟道器件。J-FET的基本结构源、漏MESFET的基本结构————结型场效应晶体管(JFET)————基本性能基本结构,特性曲线,直流参数,小信号参数,频率参数,短沟道JFET,噪声特性,实际结构举例2☆JFET的基本结构和工作原理n沟道JFET~衬底是低阻n型;2个对称的p+n结构成栅极;中间留有沟道(长为L,宽为W).工作~[电压控制沟道的电阻]Rmin=L/[qμnND2(a-x0)W]在平衡(不加电压)时,沟道电阻最小;电压VDS和VGS都可改变栅结势垒宽度→改变沟道电阻→+P+SDGG2aLW3