场效应管(Field Effect Transistor,FET)是一种三端器件,由漏极、源极和栅极组成。与双极晶体管相比,场效应管具有输入电阻大、功耗小、零漂小等优点。其工作原理基于对栅极电压的调节,控制漏极、源极间形成的导电沟道,从而控制电流的大小。
根据场效应管导电沟道的不同形成方式,可以分为N沟道型场效应管(N-Channel FET)和P沟道型场效应管(P-Channel FET)两种类型。
N沟道型场效应管的导电沟道被 N 型半导体包围,栅极施加正电压时,导电沟道形成,形成以后从源极到的漏极就形成了一个导电路径。P沟道型场效应管的导电沟道被 P 型半导体包围。而栅极施加负电压时,导电沟道就形成。通过改变栅极电压的大小,能够控制漏极到源极的电流流过程。
场效应管的导电沟道同时受到栅极电场和基底-源漏极电压的影响。当栅极电极通过施加正电压或者负电压,栅极电场强度变化时,会改变导电沟道的宽度和形态,从而改变其电导率的大小。如果栅极与源极之间的电势为负,则会导致导电沟道容易被截断,这种状态称为截止区,当栅极电压逐渐变高,导电沟道宽度逐渐变宽,电流逐渐增加。
此外,还可以利用外加磁场或光照等其他物理手段来改变导电沟道的导电性质,从而实现场效应管的调制。
场效应管导电沟道是场效应管的关键部分,决定着其特性和性能。在应用过程中,需要根据具体情况选择不同类型的场效应管,以获取最佳性能。