전계효과 트랜지스터란 무엇이며 그 원리와 기능은 무엇입니까?
전계 효과 트랜지스터:
전계 효과 트랜지스터(FieldEffect
트랜지스터 약어(FET))를 전계 효과 트랜지스터라고 합니다. 두 가지 주요 유형(junctionFET-JFET)과 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(금속 산화물?반도체?FET, MOS-FET라고 함)가 있습니다.
다수 캐리어는 유니폴라 트랜지스터라고도 알려진 전도에 참여합니다. 전압 제어 반도체 장치입니다. 높은 입력 저항(107~1015Ω), 저잡음, 저전력 소비, 넓은 동적 범위, 통합 용이성, 2차 항복 현상 없음, 넓은 안전 작동 영역 등의 장점을 가지고 있습니다. 이는 바이폴라 트랜지스터 및 전력 트랜지스터.
전계효과 트랜지스터(FET)는 입력 회로의 전기장 효과를 이용해 출력 회로 전류를 제어하는 반도체 소자로, 그 이름에서 따온 이름이다.
반도체의 다수 캐리어에만 의존하여 전기를 전도하기 때문에 유니폴라 트랜지스터라고도 불립니다.
전계 효과 트랜지스터의 작동 원리:
한 문장으로 말하면 "드레인과 소스 사이의 채널을 통해 흐르는 ID는 소스 사이의 pn 접합에 사용됩니다. 게이트 및 채널 형성된 역방향 바이어스 게이트 전압은 ID를 제어합니다. 보다 정확하게는 pn 접합의 역바이어스 변화에 따라 ID 유로의 폭, 즉 채널 단면적이 제어되어 공핍층의 팽창이 변화하게 된다.
VGS=0의 불포화 영역에서는 드레인과 소스 사이에 추가되는 VDS의 전기장에 따라 전이층의 팽창이 그다지 크지 않으며 소스 영역의 일부 전자가 제거됩니다. 즉, 드레인에서 소스로 흐르는 전류 ID가 있습니다. 게이트에서 드레인까지 확장된 전이층은 채널의 일부를 차단하여 ID가 포화되도록 합니다.
이 상태를 핀치오프라고 합니다. 이는 전류가 차단되는 것이 아니라 전환 레이어가 채널의 일부를 차단한다는 의미입니다.
전이층에서는 전자와 정공의 자유로운 이동이 없기 때문에 이상적인 조건에서는 거의 절연성을 가지며, 일반적으로 전류가 흐르기 어렵다. 그러나 이때 드레인과 소스 사이의 전계는 실제로 드레인과 접촉하는 두 개의 전이층이며, 드리프트 전계에 의해 끌어당겨진 고속 전자는 전이층을 통과하게 된다. ID의 포화 현상은 표류 전기장의 강도가 거의 변하지 않기 때문에 발생합니다.
둘째, VGS는 음의 방향으로 변화하여 VGS=VGS(off)가 됩니다. 이때 전환 레이어는 전체 영역을 대략적으로 덮습니다. 더욱이, VDS의 전기장은 대부분 전이층에 추가되며, 드리프트 방향으로 전자를 끌어당기는 전기장은 소스에 가까운 부분에 불과해 전류가 흐르지 못하게 만든다.
기능:
1. 전계 효과 튜브를 증폭에 사용할 수 있습니다. FET 증폭기의 입력 임피던스는 매우 높기 때문에 커플링 커패시터가 작을 수 있으며 전해 커패시터를 사용할 필요가 없습니다.
2. 전계 효과 트랜지스터의 높은 입력 임피던스는 임피던스 변환에 매우 적합합니다. 다단 증폭기의 입력단에서 임피던스 변환에 자주 사용됩니다.
3. 전계 효과 트랜지스터는 가변 저항으로 사용될 수 있습니다.
4. 전계 효과 트랜지스터는 정전류 소스로 편리하게 사용할 수 있습니다.
5. 전계 효과 트랜지스터는 전자 스위치로 사용될 수 있습니다.
확장 정보:
일반적인 전계 효과 튜브:
MOS 전계 효과 튜브, 즉 금속 산화물 반도체 전계 효과 튜브, 영어 약어는 다음과 같습니다. MOSFET
(Metal-Oxide-Semiconductor
Field-Effect-Transistor)는 절연 게이트 유형입니다. 주요 특징은 메탈 게이트와 채널 사이에 이산화규소 절연층이 있어 입력 저항이 높다(최대 1015Ω)는 점이다.
N채널관과 P채널관으로 나누어지기도 합니다. 보통 기판(기판)과 소스(S)는 서로 연결되어 있다. 다양한 전도 모드에 따라 MOSFET은 향상형과 공핍형으로 구분됩니다.
소위 향상 모드는 VGS=0일 때 튜브가 차단 상태에 있음을 의미합니다. 올바른 VGS를 추가한 후 대부분의 캐리어가 게이트에 끌리므로 이 영역의 캐리어를 "강화"하고 전도성을 형성합니다. 채널.
고갈 모드는 VGS=0일 때 채널이 형성됨을 의미합니다. 올바른 VGS가 추가되면 대부분의 캐리어가 채널 밖으로 흘러나와 캐리어를 "고갈"시켜 튜브가 손상될 수 있습니다. 돌아서 멈춰라.
N 채널을 예로 들면, 두 개의 고도로 도핑된 소스 확산 영역 N과 드레인 확산 영역 N이 있는 P형 실리콘 기판 위에 만들어지며 각각 소스 S와 드레인으로 연결됩니다. 아주 D. 소스와 기판은 내부적으로 연결되어 있으며 항상 동일한 전위를 유지합니다.
드레인이 전원 공급 장치의 양극 단자에 연결되고 소스가 전원 공급 장치의 음극 단자에 연결되고 VGS=0인 경우 채널 전류(즉, 드레인 전류) ID=0입니다. VGS가 양의 게이트 전압에 이끌려 점차 증가함에 따라 두 확산 영역 사이에 음으로 하전된 소수 캐리어가 유도되어 드레인에서 소스까지 N형 채널을 형성합니다. VGS가 턴온 전압 VTN( 일반적으로 약 2V)에 도달하면 N 채널 튜브가 전도되기 시작하여 드레인 전류 ID가 형성됩니다.
참고 자료:
전계 효과 튜브 - Baidu Encyclopedia