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根据三极管的原理开发出的新一代放大元件，有3个极性，栅极，漏极，源极，它的特点是栅极的内阻极高，采用二氧化硅材料的可以达到几百兆欧，属于电压控制型器件
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1.概念:
场效应晶体管（field effect transistor缩写(fet)）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.
特点:
具有输入电阻高（100000000～1000000000Ω）、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.
作用:
场效应管可应用于放大.由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器.
场效应管可以用作电子开关.
场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换.常用于多级放大器的输入级作阻抗变换.场效应管可以用作可变电阻.场效应管可以方便地用作恒流源.
2.场效应管的分类:
场效应管分结型、绝缘栅型(mos)两大类
按沟道材料:结型和绝缘栅型各分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。
场效应晶体管可分为结场效应晶体管和mos场效应晶体管,而mos场效应晶体管又分为n沟耗尽型和增强型;p沟耗尽型和增强型四大类.见下图 :
3.场效应管的主要参数 :
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.是表示栅源电压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.
bvds — 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bvds.
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.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
cds---漏-源电容
cdu---漏-衬底电容
cgd---栅-源电容
cgs---漏-源电容
ciss---栅短路共源输入电容
coss---栅短路共源输出电容
crss---栅短路共源反向传输电容
d---占空比（占空系数，外电路参数）
di/dt---电流上升率（外电路参数）
dv/dt---电压上升率（外电路参数）
id---漏极电流（直流）
idm---漏极脉冲电流
id(on)---通态漏极电流
idq---静态漏极电流（射频功率管）
ids---漏源电流
idsm---最大漏源电流
idss---栅-源短路时，漏极电流
ids(sat)---沟道饱和电流（漏源饱和电流）
ig---栅极电流（直流）
igf---正向栅电流
igr---反向栅电流
igdo---源极开路时，截止栅电流
igso---漏极开路时，截止栅电流
igm---栅极脉冲电流
igp---栅极峰值电流
if---二极管正向电流
igss---漏极短路时截止栅电流
idss1---对管第一管漏源饱和电流
idss2---对管第二管漏源饱和电流
iu---衬底电流
ipr---电流脉冲峰值（外电路参数）
gfs---正向跨导
gp---功率增益
gps---共源极中和高频功率增益
gpg---共栅极中和高频功率增益
gpd---共漏极中和高频功率增益
ggd---栅漏电导
gds---漏源电导
k---失调电压温度系数
ku---传输系数
l---负载电感（外电路参数）
ld---漏极电感
ls---源极电感
rds---漏源电阻
rds(on)---漏源通态电阻
rds(of)---漏源断态电阻
rgd---栅漏电阻
rgs---栅源电阻
rg---栅极外接电阻（外电路参数）
rl---负载电阻（外电路参数）
r(th)jc---结壳热阻
r(th)ja---结环热阻
pd---漏极耗散功率
pdm---漏极最大允许耗散功率
pin--输入功率
pout---输出功率
ppk---脉冲功率峰值（外电路参数）
to(on)---开通延迟时间
td(off)---关断延迟时间
ti---上升时间
ton---开通时间
toff---关断时间
tf---下降时间
trr---反向恢复时间
tj---结温
tjm---最大允许结温
ta---环境温度
tc---管壳温度
tstg---贮成温度
vds---漏源电压（直流）
vgs---栅源电压（直流）
vgsf--正向栅源电压（直流）
vgsr---反向栅源电压（直流）
vdd---漏极（直流）电源电压（外电路参数）
vgg---栅极（直流）电源电压（外电路参数）
vss---源极（直流）电源电压（外电路参数）
vgs(th)---开启电压或阀电压
v（br）dss---漏源击穿电压
v（br）gss---漏源短路时栅源击穿电压
vds(on)---漏源通态电压
vds(sat)---漏源饱和电压
vgd---栅漏电压（直流）
vsu---源衬底电压（直流）
vdu---漏衬底电压（直流）
vgu---栅衬底电压（直流）
zo---驱动源内阻
η---漏极效率（射频功率管）
vn---噪声电压
aid---漏极电流温度系数
ards---漏源电阻温度系数
4.结型场效应管的管脚识别:
判定栅极g:将万用表拨至r×1k档,用万用表的负极任意接一电极,另一只表笔依次去接触其余的两个极,测其电阻.若两次测得的电阻值近似相等,则负表笔所接触的为栅极,另外两电极为漏极和源极.漏极和源极互换,若两次测出的电阻都很大,则为n沟道;若两次测得的阻值都很小,则为p沟道.
判定源极s、漏极d:
在源-漏之间有一个pn结,因此根据pn结正、反向电阻存在差异,可识别s极与d极.用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低（一般为几千欧至十几千欧）的一次为正向电阻,此时黑表笔的是s极,红表笔接d极.
5.场效应管与晶体三极管的比较
场效应管是电压控制元件,而晶体管是电流控制元件.在只允许从信号源取较少电流的情况下,应选用场效应管;而在信号电压较低,又允许从信号源取较多电流的条件下,应选用晶体管.
晶体三极管与场效应管工作原理完全不同，但是各极可以近似对应以便于理解和设计：
晶体管： 基极 发射极 集电极
场效应管 ： 栅极 源极 漏极
要注意的是，晶体管设计发射极电位比基极电位低(约0.6v)，场效应管源极电位比栅极电位高（约0.4v)。
场效应管是利用多数载流子导电,所以称之为单极型器件,而晶体管是即有多数载流子,也利用少数载流子导电,被称之为双极型器件.
有些场效应管的源极和漏极可以互换使用,栅压也可正可负,灵活性比晶体管好.
场效应管能在很小电流和很低电压的条件下工作,而且它的制造工艺可以很方便地把很多场效应管集成在一块硅片上,因此场效应管在大规模集成电路中得到了广泛的应用.
一、场效应管的结构原理及特性 场效应管有结型和绝缘栅两种结构，每种结构又有n沟道和p沟道两种导电沟道。
1、结型场效应管（jfet）
（1）结构原理 它的结构及符号见图1。在n型硅棒两端引出漏极d和源极s两个电极，又在硅棒的两侧各做一个p区，形成两个pn结。在p区引出电极并连接起来，称为栅极go这样就构成了n型沟道的场效应管
图1、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，从图1中可见，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。
（2）特性曲线
1）转移特性
图2（a）给出了n沟道结型场效应管的栅压---漏流特性曲线，称为转移特性曲线，它和电子管的动态特性曲线非常相似，当栅极电压vgs=0时的漏源电流。用idss表示。vgs变负时，id逐渐减小。id接近于零的栅极电压称为夹断电压，用vp表示，在0≥vgs≥vp的区段内，id与vgs的关系可近似表示为：
id=idss（1-|vgs/vp|）
其跨导gm为：gm=（△id/△vgs）|vds=常微（微欧）|
式中：△id------漏极电流增量（微安）
------△vgs-----栅源电压增量（伏）
图2、结型场效应管特性曲线
2）漏极特性（输出特性）
图2(b)给出了场效应管的漏极特性曲线，它和晶体三极管的输出特性曲线 很相似。
①可变电阻区（图中i区）在i区里vds比较小，沟通电阻随栅压vgs而改变，故称为可变电阻区。当栅压一定时，沟通电阻为定值，id随vds近似线性增大，当vgs＜vp时，漏源极间电阻很大（关断）。ip=0；当vgs=0时，漏源极间电阻很小（导通），id=idss。这一特性使场效应管具有开关作用。
②恒流区（区中ii区）当漏极电压vds继续增大到vds＞|vp|时，漏极电流，ip达到了饱和值后基本保持不变，这一区称为恒流区或饱和区，在这里，对于不同的vgs漏极特性曲线近似平行线，即id与vgs成线性关系，故又称线性放大区。
③击穿区（图中Ⅲ区）如果vds继续增加，以至超过了pn结所能承受的电压而被击穿，漏极电流id突然增大，若不加限制措施，管子就会烧坏。
2、绝缘栅场效应管
它是由金属、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。
（1）结构原理
它的结构、电极及符号见图3所示，以一块p型薄硅片作为衬底，在它上面扩散两个高杂质的n型区，作为源极s和漏极d。在硅片表覆盖一层绝缘物，然后再用金属铝引出一个电极g（栅极）由于栅极与其它电极绝缘，所以称为绝缘栅场面效应管。
图3、n沟道（耗尽型）绝缘栅场效应管结构及符号
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。
场效应管的式作方式有两种：当栅压为零时有较大漏极电流的称为耗散型，当栅压为零，漏极电流也为零，必须再加一定的栅压之后才有漏极电流的称为增强型。
（2）特性曲线
1）转移特性（栅压----漏流特性）
图4（a）给出了n沟道耗尽型绝缘栅场效应管的转移行性曲线，图中vp为夹断电压（栅源截止电压）；idss为饱和漏电流。
图4（b）给出了n沟道增强型绝缘栅场效管的转移特性曲线，图中vr为开启电压，当栅极电压超过vt时，漏极电流才开始显著增加。
2）漏极特性（输出特性）
图5（a）给出了n沟道耗尽型绝缘栅场效应管的输出特性曲线。
图5(b)为n沟道增强型绝缘栅场效应管的输出特性曲线 。
图4、n沟道mos场效管的转移特性曲线
图5、n沟道mos场效应管的输出特性曲线
此外还有n衬底p沟道（见图1）的场效应管，亦分为耗尽型号增强型两种，
各种场效应器件的分类，电压符号和主要伏安特性（转移特性、输出特性） 二、场效应管的主要参数
1、夹断电压vp
当vds为某一固定数值，使ids等于某一微小电流时，栅极上所加的偏压vgs就是夹断电压vp。
2、饱和漏电流idss
在源、栅极短路条件下，漏源间所加的电压大于vp时的漏极电流称为idss。
3、击穿电压bvds
表示漏、源极间所能承受的最大电压，即漏极饱和电流开始上升进入击穿区时对应的vds。
4、直流输入电阻rgs
在一定的栅源电压下，栅、源之间的直流电阻，这一特性有以流过栅极的电流来表示，结型场效应管的rgs可达1000000000欧而绝缘栅场效应管的rgs可超过10000000000000欧。
5、低频跨导gm
漏极电流的微变量与引起这个变化的栅源电压微数变量之比，称为跨导，即
gm= △id/△vgs
它是衡量场效应管栅源电压对漏极电流控制能力的一个参数，也是衡量放大作用的重要参数，此参灵敏常以栅源电压变化1伏时，漏极相应变化多少微安（μa/v）或毫安（ma/v）来表示
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mos场效应管即金属-氧化物-半导体型场效应管，英文缩写为mosfet（metal-oxide-semiconductor field-effect-transistor），属于绝缘栅型。其主要特点是在金属栅极与沟道之间有一层二氧化硅绝缘层，因此具有很高的输入电阻（最高可达1015Ω）。它也分n沟道管和p沟道管，符号如图1所示。通常是将衬底（基板）与源极s接在一起。根据导电方式的不同，mosfet又分增强型、耗尽型。所谓增强型是指：当vgs=0时管子是呈截止状态，加上正确的vgs后，多数载流子被吸引到栅极，从而“增强”了该区域的载流子，形成导电沟道。耗尽型则是指，当vgs=0时即形成沟道，加上正确的vgs时，能使多数载流子流出沟道，因而“耗尽”了载流子，使管子转向截止。
