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半(ban)導(dao)體器件(jian)是(shi)導(dao)電(dian)性(xing)(xing)介(jie)于(yu)良(liang)導(dao)電(dian)體與絕緣(yuan)體之(zhi)間，利用半(ban)導(dao)體材料特殊電(dian)特性(xing)(xing)來完成(cheng)特定功能的(de)電(dian)子器件(jian)，可用來產生、控(kong)制、接收、變換、放大信 號和進(jin)行能量轉換。

場效應晶體管是依靠一塊(kuai)薄層半(ban)導體受橫向(xiang)電(dian)(dian)(dian)場影(ying)響(xiang)而(er)改(gai)變其電(dian)(dian)(dian)阻(zu)(簡稱場效應)，使(shi)具有放大(da)信號的(de)功能。這(zhe)薄層半(ban)導體的(de)兩(liang)(liang)端接兩(liang)(liang)個電(dian)(dian)(dian)極稱為(wei)源和漏。控(kong)制橫向(xiang)電(dian)(dian)(dian)場的(de)電(dian)(dian)(dian)極稱為(wei)柵。

根(gen)據(ju)柵的結構,場(chang)效應(ying)晶體(ti)管(guan)可以分為三種：

①結型場效應管(用PN結構成柵極);

 ②MOS場效應管(用金屬(shu)-氧化(hua)物-半(ban)導體(ti)構成柵極,見金屬(shu)-絕緣體(ti)-半(ban)導體(ti)系統);

③MES場效應(ying)管(guan)(用(yong)金屬(shu)與半導(dao)體(ti)接觸構成(cheng)柵(zha)極);其中(zhong)(zhong)MOS場效應(ying)管(guan)使(shi)用(yong)最(zui)廣泛(fan)。尤其在大規模(mo)集(ji)成(cheng)電路的發展中(zhong)(zhong),MOS大規模(mo)集(ji)成(cheng)電路具有特殊的優(you)越性。MES場效應(ying)管(guan)一般用(yong)在GaAs微波晶體(ti)管(guan)上。

在(zai)(zai)MOS器件(jian)(jian)的(de)基礎上,又(you)發展出一種電(dian)(dian)(dian)荷耦合器件(jian)(jian) (CCD)，它是以半(ban)導(dao)體表面附近存(cun)儲的(de)電(dian)(dian)(dian)荷作為(wei)信息，控制(zhi)表面附近的(de)勢阱(jing)使(shi)電(dian)(dian)(dian)荷在(zai)(zai)表面附近向(xiang)某(mou)一方向(xiang)轉(zhuan)移。這(zhe)種器件(jian)(jian)通常可(ke)以用(yong)作延遲(chi)線和存(cun)儲器等;配(pei)上光(guang)電(dian)(dian)(dian)二極(ji)管列陣(zhen)，可(ke)用(yong)作攝像(xiang)管。

MOS場效(xiao)應管的分(fen)類：

MOS場效(xiao)應管按其(qi)溝(gou)道和工作類型(xing)可分為四種：N溝(gou)道增強(qiang)型(xing)、P溝(gou)道增強(qiang)型(xing)、N溝(gou)道耗(hao)盡(jin)型(xing)、P溝(gou)道耗(hao)盡(jin)型(xing)。表2.1列出了四種場效(xiao)應管的特(te)點。

特性曲線

圖2.4示出了(le)增(zeng)強型NMOS管共源電路的轉移(yi)特性和輸(shu)出特性曲線。

圖(tu)(a)的(de)轉移(yi)特(te)性曲線描述MOS管柵源電壓uGS和漏極電流iD之間(jian)的(de)關系。因為uGS是輸入回路的(de)電壓，而iD是輸出(chu)回路的(de)電流，故稱轉移(yi)特(te)性。可以看出(chu)：

當(dang)uGS很小時：iD基本(ben)上為(wei)0，管子截(jie)止;當(dang)uGS大于UTN(UTN稱(cheng)作開啟(qi)電壓)時：iD 隨uGS的增加而增加。

圖(b)的(de)輸出特性曲(qu)線描述漏源電壓uDS和漏極電流iD之間的(de)關系。可以看出，它(ta)分作三個區(qu)域(yu)：

夾(jia)(jia)斷區: uGS < UTN的區域 。在(zai)夾(jia)(jia)斷區，管子處于截止狀態，漏(lou)源(yuan)間(jian)的等效(xiao)電阻極(ji)高。漏(lou)極(ji)電流幾乎為0，輸(shu)出回路近似開路;

可變(bian)電阻(zu)區(qu)：uGS >UTN且uDS較小(xiao)(uDS< uGS-UTN)的區(qu)域 。在(zai)可變(bian)電阻(zu)區(qu)，iD和(he)uDS之間呈線(xian)性關系，uGS值越(yue)(yue)大，曲線(xian)越(yue)(yue)陡，漏源間的等效電阻(zu)就(jiu)越(yue)(yue)小(xiao);

恒流區：uGS &gt;UTN且uDS較大(uDS> uGS-UTN)的區域 。在恒流區，iD只取(qu)決于uGS，而與uDS無關。

表2. 2列出了MOS管工作在截(jie)止和導通狀態(tai)時(shi)的(de)條(tiao)件及特點。

表2.2