南山微博 企业博客 百度新闻源 网站地图 TAG标签

JFET的工作原理

结型场效应管也被称为PN结型场效应管。即PN Junction FET,简称JFET。JFET是一种单极的三层晶体管,它是一种控制极是由pn组成的场效应晶体管,工作依赖于一种载流子电子或空穴的运动。
 
JFET的结构
JFET主要由N型半导体、P型半导体、及电极组成。以N沟道JFET为例,理想的JFET的结构为对称结构。即JFET主体为N型半导体,两侧加入P型半导体。P型半导体上加上电极,成为G(栅极),另外两侧加上电极即为D(漏极)与S(源极)。结构如下图所示。
JFET结构图
图 JFET的结构
 
上图中两个P型半导体中间的通道即为沟道。因为是N型半导体所形成的,所以就叫N沟道。N沟道JFET的电路符号如下图所示。
 
N沟道JFET的电路符号
图 N沟道JFET的电路符号
 
因为生产工艺的原因,真正的理想JFET结构是不存在的。在实际生产中,JFET的结构并不是采用对称的结构。而是采用下图的结构。
JFET剖面图
图 JFET的剖面
 
衬底层P型半导体与栅极的P型半导体中间所夹的N型半导体即为N沟道。漏极与源极通过N沟道联通,而P型半导体与N型半导体所产生的耗尽层将可以控制N沟道的大小从而调节电流,具体原理分析请看下文。
 
JFET的工作原理
这里我们仍以N沟道JFET为例进行原理分析。虽然理想的JFET的对称结构并不存在,但是对JFET进行分析的时候我们可以以理想的JFET的结构进行原理分析。JFET的工作原理图如下图所示。
JFET场效应管工作原理
图 工作原理
 
在N型半导体两侧的P型半导体,与N型半导体接触,因为所掺杂的载流子浓度的差异(N型半导体中多数载流子为电子;P型半导体中的多数载流子为空穴),在接触后,N型半导体中的电子会往P型半导体中扩散,P型半导体中的电子会往N型半导体中扩散。但随着扩散的进行,N型半导体中的电子变少后由电中性变味带正电,P型半导体进而带负点。这时产生了一个由N型半导体指向P型半导体的内电场。由于内电产的存在,多数载流子的扩散被抑制,少数载流子则会在内电场的作用下产生漂移。在漂移与扩散共同作用下,N型半导体与P型半导体的载流子逐渐平衡,在N区与P区的界面处,电子与空穴会逐渐复合,产生一个空间电荷区,该区的载流子因为相互复合,所以稳定性强,流动性差。即为耗尽层。
而JFET控制漏极电流的关键就在于耗尽层。
究竟如何控制漏极电流?通过对耗尽层宽度的控制可以达到控制漏极电流的目的。如下图所示,可以观察耗尽层的变化。
工作原理图
图 工作原理
 
将两个栅极相连后接电源A负极,,电源B的正极连漏极,负极连源极,电源A的正极连源极并接地电位。我们暂时假设电源B没有起作用,只是电源A工作,电源A对栅极施加电压-VGS。因为栅极的P型半导体受到反向电压的作用,所以P型半导体中的空穴都被吸引到了电源端,导致耗尽区增加,N沟道变窄。效果如下图所示。

图 工作原理图
 
VGS施加的负电压越大,则耗尽层越宽,N沟道越窄。当电源B工作时,漏极与源极间会产生一个电流,电流从漏极通过N沟道流向源极,我们通过控制G极的反向电压就可以达到控制漏极电流的目的。当G极的反向电压达到一定程度,耗尽层就会完全覆盖N沟道,这时,电子无法通过耗尽层,漏极就无法产生电流,这种状态即为夹断。如下图所示。
JFET工作原理图
图 工作原理

104电容耐压与风华104电容主要型号

百度知道问题:104的电容的耐压是多少 南京南山回答: 对于104这类小容量电容而言,贴片电容耐压值和容量值本身没有关系,只和其额定电压有一定关系...

贴片二极管、三极管封装的选择

从封装材料上看,由于塑封型半导体器件的可靠性得到了显著提高,其应用范围正在不断扩大。 最近也开始用于使用环境比较严格的领域,如汽车(包含引...

2017年清明节放假通知

清明节放假通知 各位员工: 清明将至,根据国家放假安排,今年清明节放假时间安排如下: 一、放假时间:4月2日(周日)、3日(周一)、4日(周二)共...

NSP2951S-GC SOT-23封装贴片三端稳压器

NSP2951S-GC系列贴片三端稳压器(三端稳压管)是由南京南山半导体与苏州龙芯联合定制生产的一款小封装尺寸贴片稳压电路IC,制造企业为江苏长电股份有限...



关注微信

扫描二维码
关注南京南山官方微信
Copyright©2014NSCN 苏ICP备11059432号
南京南山在线客服中心
工厂请加:贴片晶振
贸易请加:有源晶振
杭州南山:贴片电容
深圳南山:贴片电容
上海南山:贴片电阻
选型支持:贴片电感
样品散料:贴片三极管
电话:400-888-5058