各位同学们好，萌萌老师再次与大家见面了！
在本期的教学课堂中，萌萌老师将会为大家着重讲解场效应晶体管的结构原理、参数知识以及如何分类，帮助大家更进一步的了解电子元器件基础知识！下面就让我们开始本次的学习吧！
场效应管的定义
场效应管：场效应晶体管，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。场效应管（FET）是利用控制输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件，并以此命名。
场效应管
场效应管的特点：场效应管具有输入电阻高（107-1015Ω）、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。
场效应管的结构原理
结型场效应管的结构和工作原理
N沟道结型场效应三极管的结构如图所示。
结型场效应管结构图
它是在N型半导体硅片的两侧各制造一个PN结，形成两个PN结夹着一个N型沟道的结构。两个P区即为栅极，N型硅的一端是漏极，另一端是源极。
结型场效应管的工作原理
以N沟道为例说明其工作原理。
当UGS=0时，在漏、源之间加有一定电压时，在漏源间将形成多子的漂移运动，产生漏极电流。
当UGS<0时，PN结反偏，形成耗尽层，漏源间的沟道将变窄，ID将减小，UGS继续减小，沟道继续变窄，ID继续减小直至为0。
当漏极电流为0时，所对应的栅源电压UGS称为夹断电压UGS(off)。
绝缘栅场效应三极管的工作原理
绝缘栅场效应三极管分为：耗尽型→N沟道、P沟道；增强型→N沟道、P沟道
绝缘栅场效应三极管示意图
(1)N沟道耗尽型绝缘栅场效应管
N沟道耗尽型是在栅极下方的SiO2绝缘层中掺入了大量的金属正离子。
所以当UGS=0时，这些正离子已经感应出反型层，形成了沟道。于是，只要有漏源电压，就有漏极电流存在。当
UGS>0时，将使ID进一步增加。
当UGS<0时，随着UGS的减小漏极电流逐渐减小，直至ID=0。对应ID=0的UGS称为夹断电压，用符号UGS（off）表示，有时也用UP表示。
N沟道耗尽型的转移特性曲线如图所示：
沟道耗尽型绝缘栅场效应管结构和转移特性曲线
(2)N沟道增强型绝缘栅场效应管
结构与耗尽型类似。但当UGS=0V时，在D、S之间加上电压不会在D、S间形成电流。
当栅极加有电压时，若0UGS（th）时，形成沟道，将漏极和源极沟通。如果此时加有漏源电压，就可以形成漏极电流ID。
在UGS=0V时ID=0，只有当UGS>UGS（th）后才会出现漏极电流，这种MOS管称为增强型MOS管。
N沟道增强型MOS管的转移特性曲线，如图所示。
N沟道增强型MOS管的转移特性曲线
(3)P沟道MOS管
P沟道MOS管的工作原理与N沟道MOS管完全相同，只不过导电的载流子不同，供电电压极性不同而已。这如同双极型三极管有NPN型和PNP型一样。
场效应管的图形符号都有哪些呢？
萌萌老师为大家整理了一张图表：
图为各种场效应管的图形符号及参数比较
场效应管是如何分类的
场效应管分为结型场效应管（JFET）和绝缘栅场效应管（MOS管）两大类。
按沟道材料型和绝缘栅型各分N沟道和P沟道两种；
按导电方式：耗尽型与增强型，结型场效应管均为耗尽型，绝缘栅型场效应管既有耗尽型的，也有增强型的。
场效应晶体管：结场效应晶体管和MOS场效应晶体管。其中，MOS场效应晶体管又分为N沟耗尽型、增强型、P沟耗尽型和增强型四大类。
结型场效应管（JFET）
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。
结型场效应管也具有三个电极，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。
结型场效应管的工作原理（以N沟道结型场效应管为例）：
N沟道结构型场效应管的结构及符号，由于PN结中的载流子已经耗尽，故PN基本上是不导电的，形成了所谓耗尽区。
当漏极电源电压ED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ID就愈小。
反之，如果栅极电压没有那么负，则沟道变宽，ID变大，所以用栅极电压EG可以控制漏极电流ID的变化，就是说，场效应管是电压控制元件。
绝缘栅场效应管
绝缘栅场效应管（MOS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。
由于绝缘栅场效应管是由金属、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。
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)：
它利用UGS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VGS=0时也有较大的漏极电流ID。
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ID随着栅极电压的变化而变化。
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尽型；
当栅压为零，漏极电流也为零时，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。
在工作过程中，场效应管的主要参数都有哪些呢？
直流参数
饱和漏极电流IDSS：当栅、源极之间的电压等于零，而漏、源极之间的电压大于夹断电压时，对应的漏极电流。
夹断电压UP：当UDS一定时，使ID减小到一个微小的电流时所需的UGS。
开启电压UT：当UDS一定时，使ID到达某一个数值时所需的UGS。
交流参数
交流参数可分为输出电阻和低频互导2个参数，输出电阻一般在几十千欧到几百千欧之间，而低频互导一般在十分之几至几毫西的范围内，特殊的可达100mS，甚至更高。
低频跨导gm它是描述栅、源电压对漏极电流的控制作用。
极间电容场效应管三个电极之间的电容，它的值越小表示管子的性能越好。
极限参数
①最大漏极电流是指管子正常工作时漏极电流允许的上限值
②最大耗散功率是指在管子中的功率，受到管子最高工作温度的限制
③最大漏源电压是指发生在雪崩击穿、漏极电流开始急剧上升时的电压
④最大栅源电压是指栅源间反向电流开始急剧增加时的电压值
场效应管在使用时主要关注的参数
IDSS—饱和漏源电流
是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，栅极电压UGS=0时的漏源电流。
UP—夹断电压
是指结型或耗尽型绝缘栅场效应管中，使漏源间刚截止时的栅极电压。
UT—开启电压
是指增强型绝缘栅场效管中，使漏源间刚导通时的栅极电压。
gM—跨导
该参数表示栅源电压UGS—对漏极电流ID的控制能力，即漏极电流ID变化量与栅源电压UGS变化量的比值。
gM是衡量场效应管放大能力的重要参数。
BUDS—漏源击穿电压
是指栅源电压UGS一定时，场效应管正常工作所能承受的最大漏源电压。
这是一项极限参数，加在场效应管上的工作电压必须小于BUDS。
PDSM—最大耗散功率
也是一项极限参数，是指场效应管性能不变坏时所允许的最大漏源耗散功率。
使用时，场效应管实际功耗应小于PDSM并留有一定余量。
IDSM—最大漏源电流
这是是一项极限参数，是指场效应管正常工作时，漏源间所允许通过的最大电流。场效应管的工作电流不应超过IDSM。
