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總的來說,場效應晶體管可區(qū)分為耗盡型和增強型兩種。耗盡型場效應晶體管(D-FET)就是在0柵偏壓時存在溝道、能夠導電的FET;增強型場效應晶體管(E-FET)就是在0柵偏壓時不存在溝道、不能夠導電的FET。
這兩種類型的FET各有其特點和用途。一般,增強型FET在高速、低功耗電路中很有使用價值;并且這種器件在工作時,它的柵偏電壓的極性與漏極電壓的相同,則在電路設計中較為方便。
(1)MOSFET:
對于Si半導體器件,由于Si/SiO2界面上電荷(多半是正電荷——Na+沾污所致)的影響,使得n型半導體表面容易產生積累層,而p型半導體表面容易反型(即出現(xiàn)表面反型層),所以比較容易制造出p溝道的增強型MOSFET(E-MOSFET),而較難以制作出n溝道的E-MOSFET。正因為如此,故在早期工藝水平條件下,常常制作的是p溝道的E-MOSFET。
當然,隨著工藝技術水平的提高,現(xiàn)在已經(jīng)能夠很好地控制半導體的表面態(tài)以及表面電荷,從而就能夠方便地制作出n溝道、或者p溝道的D-MOSFET或者E-MOSFET,以適應各種應用的需要。
MOSFET的導電是依靠表面溝道來進行的,而在0柵偏壓下能否產生溝道,則與半導體襯底的摻雜濃度直接有關。若采用較低摻雜濃度的襯底,就可以獲得D-MOSFET;采用較高摻雜濃度的襯底,就可以獲得E-MOSFET。
(2)JFET:
對于結型場效應晶體管(JFET),最常見到的是耗盡型JFET(D-JFET);一般,不使用增強型JFET(E-JFET)。這主要是由于長溝道E-JFET在使用時較難以產生出導電的溝道、從而導通性能不好的緣故。不過,由于高速、低功耗電路中應用的需要,有時也需要采用E-JFET。
JFET導電的溝道在體內。這兩種晶體管在工藝和結構上的差別主要在于其溝道區(qū)的摻雜濃度和厚度。D-JFET的溝道的摻雜濃度較高、厚度較大,以致于柵pn結的內建電壓不能把溝道完全耗盡;而E-JFET的溝道的摻雜濃度較低、厚度較小,則柵pn結的內建電壓即可把溝道完全耗盡。
但是,對于短溝道E-JFET,情況則有所不同,因為這種晶體管的漏極電壓可以作用到源極附近,使得溝道中的勢壘降低,所以能夠形成導電溝道。這種E-JFET從本質上來說也就是靜電感應晶體管。