结构与命名

4.1.1　场效应管的分类、结构与命名

1.场效应管的分类

场效应管分为两类，一类是结型场效应管，简称JFET，另一类是绝缘栅场效应管，简称IGFET。目前广泛应用的是金属-氧化物-半导体场效应管，即MOSFET。它们都有3个电极，即源极（S）、栅极（G）与漏极（D），且都分为P沟道型与N沟道型两种，如图4-2所示。

2.场效应管的命名

命名方法可以分为以下两种。

第1种：命名方法与双极型三极管相同，第3位字母J代表结型场效应管，O代表绝缘栅场效应管。第2位字母代表材料，D是P型硅，反型层是N沟道；C是N型硅，反型层是P沟道。例如，3DJ6D是结型N沟道场效应三极管，3DO6C是绝缘栅型N沟道场效应三极管。

第2种：命名方法是CS××＃，CS代表场效应管，××用以数字代表型号的序号，＃是用字母代表同一型号中的不同规格。例如CS14A、CS45G等。

图4-2　场效应管的结构

（1）结型场效应管（JFET）

①结型场效应管的分类：结型场效应管有两种结构形式，它们是N沟道结型场效应管和P沟道结型场效应管。

②结型场效应管也具有3个电极，它们是栅极、漏极、源极。电路符号中栅极的箭头方向可理解为两个PN结的正向导电方向。

③结型场效应管的工作原理（以N沟道结型场效应管为例），由于PN结中的载流子已经耗尽，故PN结基本上是不导电的，形成了所谓的耗尽区，当漏极电源电压E_D一定时，如果栅极电压越负，PN结交界面所形成的耗尽区就越厚，则漏、源极之间导电的沟道越窄，漏极电流I_D就愈小；反之，如果栅极电压没有那么负，则沟道变宽，I_D变大，所以用栅极电压EG可以控制漏极电流I_D的变化，就是说，场效应管是电压控制元件。

（2）绝缘栅场效应管（MOS管）

①绝缘栅场效应管的分类：绝缘栅场效应管也有两种结构形式，它们是N沟道型和P沟道型。无论是什么沟道，它们又分为增强型和耗尽型两种。它是由金属、氧化物和半导体所组成，所以又称为金属-氧化物-半导体场效应管，简称MOS场效应管。

②绝缘栅型场效应管的工作原理（以N沟道增强型MOS场效应管为例），它是利用U_GS来控制“感应电荷”的多少，以改变由这些“感应电荷”形成的导电沟道的状况，然后达到控制漏极电流的目的。在制造管子时，通过工艺使绝缘层中出现大量正离子，故在交界面的另一侧能感应出较多的负电荷，这些负电荷把高渗杂质的N区接通，形成了导电沟道，即使在V_GS＝0时也有较大的漏极电流I_D。当栅极电压改变时，沟道内被感应的电荷量也改变，导电沟道的宽窄也随之而变，因而漏极电流I_D随着栅极电压的变化而变化。

3.场效应管的工作方式

场效应管的工作方式有两种：当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗散型；当栅压为零时，漏极电流也为零，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。