场效应晶体管

场效应晶体管（简称FET）是一种通过向栅电极施加电压并创建电子或空穴通过电场流经的栅极（gate）来控制源极和漏极电流的晶体管就晶体管的分类而言，它们被归类为单极晶体管，而不是双极晶体管。

由于场效应晶体管具有由置于栅极下方的绝缘层形成的电容器结构，因此与仅具有已知层的类似AC电容器的结型晶体管相比，其具有操作速度较慢且传输电导(gm)较低的问题，但栅极电流具有几乎为零抗拉强度的优点，比结型晶体管更适合高密度集成，因为其结构至关重要，因此正在成为现代集成电路的主流，也应用于模拟除了逻辑电路元件的集成电路之外，还使用开关/电子卷等，使用使用迁移率快的砷化镓(GaAs)等化合物半导体的FET。

在 4 端子型（MOS（金属氧化物半导体）型）中，每个端子都是源极、栅极、漏极、背栅（或体），而在 3 端子 FET 的情况下，源极由于是对称器件，源极和漏极没有结构差异，加电压时比较两端，高压侧为漏极，低压侧为源极，反之亦然。如下所示，场效应晶体管按材料和阈值电压的不同有多种类型，但应用最广泛的是使用硅的增强型MOS型（以下简称MOS），因此除非另有说明，场效应晶体管效应晶体管晶体管是指硅MOS（SiCMOS）。

理论上，n型和p型之间的唯一区别是贡献漏源电流的载流子的不同，因此这里仅讨论n型。

在 MOSFET 中，当通过栅极和衬底之间形成的电容器施加栅极电压时，电子被吸引到 p 型衬底和绝缘层之间的界面，从而在漏极和绝缘层之间形成反型层（n 型）。漏源电压较低，栅漏电压超过阈值电压，即低于栅源电压减去阈值电压，反型层漏源它夹在中间，具有类似电阻的功能，称为线性区。

在线性区，反型层的厚度与栅极电压成正比增加，因此电导与栅极电压成正比增加；另一方面，当栅漏电压低于阈值电压时，在漏极区附近没有形成反型层。栅漏极间电压达到阈值电压的状态称为夹断），这种状态（夹断）称为饱和区，MOS电导为常数由逆温层的长度决定。

在这种状态下，将其视为恒流源，由于此后反型层的长度随着栅漏电压的变化而不断变化，因此电导也随之变化。

MOSFET内部是为大功率开关而设计的，与双极型功率晶体管相比，由于它是电压驱动器件，所以驱动电路的功耗较低，而且由于它是多载流子器件，所以本质上是一种低功耗器件。能够实现高速开关，开关损耗低，但存在耐压提高时导通电阻增大的问题。

2000年代，人们寻求沟槽栅平面结等结构，并开发出同时满足高耐压、耐关断电阻和降低开关损耗的结构。此外，截至2006年，超结结构被用来克服硅的理论限制，低损耗结构也正在开发中。

• 金属氧化物半导体型（金属氧化物半导体FET、MOSFET）：栅极部分是半导体氧化膜上的金属电极，是正在成为当前集成电路主流的器件，是电路的情况具有相同 p/n 形状的两种类型统称为 CMOS（互补 MOS，互补 MOS）。
• 结型（JunctionFET、JFET）：栅极部分与普通晶体管一样成为异质半导体的结面，工作原理与MOS不同，因此电流由其上形成的已知层控制接合面。
• 金属半导体型（MetalSemiconductorFET、MESFET）：栅极部分与金属电极和半导体集成。

• 增强类型=常关型：当未施加栅极电压时，沟道不存在，漏极电流不流动。
• Depletiontype=normallyontype：未施加栅极电压时，沟道存在，漏极电流流动。

正如晶体管有 PNP 和 NPN 类型一样，FET 也有 p 沟道和 n 沟道类型。

在MOS中，源极和漏极端子基本上都会有金属（铝等布线层）键合，此时为了降低接触电阻的目的，会添加浓度比较高的杂质：硼等））称为n+型（n阱），杂质为p型（n型硅基板中V值的材料（P：磷等））的情况称为p+型（p阱）。

如果接触电阻足够低且不含杂质，则无需添加杂质，因此不属于p型或n型，这称为非双极型晶体管，如果高于阈值电压，则有电流流动。

直到20世纪80年代中期，由于当时的集成技术问题，很难同时制造用于存储IC或逻辑IC的p和n，因此电阻器中使用了p-MOS和n-MOS而不是一侧的CMOS第一个产品问世时，以易于制造的p-MOS为主要焦点，但后来，电子载流子移动速度快的n-MOS成为主要焦点。

20世纪80年代初，标准逻辑IC采用CMOS结构，20世纪90年代，由于电气特性达到了模拟的实际水平，而且系统LSI和模拟电路等逻辑电路也采用了CMOS结构，因此模拟电路也采用了CMOS结构。混合和集成。

日本FET的产品编号为

• 2SJxxxPchannelFET
• 2SKxxxN 通道 FET

像这样编号的商品有很多。有的商品有两个门，用于混频（变频）和增益调整，在这种情况下，可以附加以3开头的数字。根据制造商的不同，按电流和额定电压分类为独立产品，有时还附有数字。

由于JFET具有“栅极电压恒定，漏极电流恒定”的特性，因此可以用作恒流器件，串联在电路中时始终流过恒定电流，这称为恒流二极管用作电子元件时，它有名称，但结构完全不同。