【模拟电路】场效应管

场效应管（Field Effect Transistor, FET）也是一种三端半导体器件。晶体管中多数载流子和少数载流子同时参与导电，所以又称为双极型晶体管。而场效应管的控制特性与晶体管是不同的，它是利用输入电压所产生的电场效应来控制其输出电流的，属于电压控制器件。场效应管只有一种载流子（多数载流子）参与导电，故又称为单极型晶体管。由于两种导电载流子的区别，FET有N沟道（电子导电）和P沟道（空穴导电）之分。

场效应管的输入电阻很高，远远超过BJT。在设计交流放大器时输入电阻是非常重要的性能参数。一般来说，FET的噪声比BJT小，温度稳定性要优于BJT，体积比BJT小。特别是MOSFET，与BJT相比，制造工艺简单，而且功耗很小，适用于大规模集成，这些特点使FET在集成电路尤其是计算机电路的设计中特别有用。

1、场效应管的结构、类型

场效应管根据结构的不同可以分为结型（Junction Field Effect Transistor，简写成JFET）和绝缘栅型（Metal - Oxide - Semiconductor Field Effect Transistor，简写成MOSFET）两类。JFET是利用半导体内部的电场效应进行工作的，也称体内场效应器件；MOSFET是利用半导体表面的电场效应进行工作的，也称表面场效应器件。结型和绝缘栅型都可以按导电沟道分为N沟道和P沟道。本节重点讨论绝缘栅型场效应管，该器件是设计和制造电子计算机中集成电路最重要的器件之一。

在一块P型硅片（称为衬底）上，用半导体工艺形成两个高掺杂的N型区（N+），然后在P型衬底表面生成二氧化硅（SiO_2）薄层。自两个N+区和SiO_2层表面分别引出三个金属铝电极——源极S、漏极D和栅极G，封装之后就形成了场效应管。通常衬底也引出一个电极，与源极S相连。因为场效应管的栅极G与其他两个电极D、S之间绝缘，所以称其为绝缘栅场效应管。由于其结构中包含了金属、氧化物和半导体，所以又称为金属 - 氧化物 - 半导体场效应管，简称MOS管或MOSFET。