场效应管(Field Effect Transistor,简称FET),是一种电子器件,可以在电路中作为开关或放大器使用。相较于另一种晶体管类型——双极晶体管(BJT),场效应管以其高输入阻抗、低噪声、低功率损耗和可控制性等特点,在现代电子技术中被广泛使用。
场效应管是一种三端电子器件,其工作原理基于半导体材料中的P-N结和P型半导体、N型半导体之间形成的“沟道”(Channel)。通过在材料表面引入电子,利用电压控制沟道处自由电子的数量,从而控制电路中的电流流动。在场效应管中,控制电压作用于沟道导致其自由电子的浓度发生变化,从而改变沟道时的电阻值,实现放大器或开关功能。
场效应管可以分为两种类型:MOSFET和JFET。
MOSFET(金属氧化物半导体场效应管):具有极高的输入阻抗和极低的输入电流。与JFET相比,MOSFET的电容比较高,能承受较高的反向电压,更加适合微观电子器件的制备。
JFET(结型场效应管):其本质上是一个具有电学特性的反向偏置二极管,常用于放大器的输入端。与MOSFET相比,JFET具有更高的放大器输入阻抗以及提供更好的输出噪声。
场效应管被广泛应用于各种电路中,例如:微处理器、高速放大器、功率控制电路、数字电路、射频电路等。它们以其超高的效率、可靠性和低温运行的能力,对现代电子学和信号处理领域做出了巨大贡献。