結型場效應晶體管檢視原始碼討論檢視歷史
 |
結型場效應晶體管（Junction Field-Effect Transistor，JFET）JFET是在同一塊N形半導體上製作兩個高摻雜的P區，並將它們連接在一起，所引出的電極稱為柵極g，N型半導體兩端分別引出兩個電極，分別稱為漏極d，源極s。結型場效應晶體管是一種具有放大功能的三端有源器件,是單極場效應管中最簡單的一種,它可以分N溝道或者P溝道兩種。
- 中文名:結型場效應晶體管
- 外文名:Junction Field-Effect Transistor
- 分 類:耗盡型JFET
- 特 點:單極場效應管
基本概念
結型場效應晶體管（Junction Field-Effect Transistor，JFET）：JFET是由p-n結柵極(G)與源極(S)和漏極(D)構成的一種具有放大功能的三端有源器件。其工作原理就是通過電壓改變溝道的導電性來實現對輸出電流的控制。
對於結型場效應晶體管（JFET），最常見到的是耗盡型JFET（D-JFET），即在0柵偏壓時就存在有溝道 的JFET；一般，不使用增強型JFET（E-JFET）——在0柵偏壓時不存在溝道 的JFET。這主要是由於長溝道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，由於高速、低功耗電路中應用的需要，有時也需要採用E-JFET。
 |
JFET導電的溝道在體內。耗盡型和增強型這兩種晶體管在工藝和結構上的差別主要在於其溝道區的摻雜濃度和厚度。D-JFET的溝道的摻雜濃度較高、厚度較大，以致於柵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，對於短溝道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。
在導電機理上與JFET相同的場效應晶體管就是Schottky柵極場效應晶體管（MESFET），這裡只是用金屬-半導體接觸的Schottky結代替了p-n結作為柵極。
另外還有一種場效應晶體管，就是高電子遷移率晶體管（HEMT），這種器件在結構上與MESFET類似，但是在工作機理上卻更接近於MOSFET。
此外，MOSFET的襯偏效應實際上也就是JFET的一種作用。
工作特性
對於耗盡型的JFET，在平衡時(不加電壓)時，溝道電阻最小；電壓Vds和Vgs都可改變柵p-n結勢壘的寬度，並因此改變溝道的長度和厚度（柵極電壓使溝道厚度均勻變化，源漏電壓使溝道厚度不均勻變化），使溝道電阻變化，從而導致Ids變化，以實現對輸入信號的放大。
當Vds較低時，JFET的溝道呈現為電阻特性，是所謂電阻工作區，這時漏極電流基本上隨着電壓Vds的增大而線性上升，但漏極電流隨着柵極電壓Vgs的增大而平方式增大；進一步增大Vds時，溝道即首先在漏極一端被夾斷，則漏極電流達到最大而飽和（飽和電流搜大小決定於沒有被夾斷的溝道的電阻），這就是JFET的飽和放大區，這時JFET呈現為一個恆流源。
JFET的放大作用可用所謂跨導gm = δIds / δVgsS ](Vds =常數) 來表示，要求跨導越大越好。
器件特點
JFET的特點是：
是電壓控制器件，則不需要大的信號功率。
是多數載流子導電的器件，是所謂單極晶體管，則無少子存儲與擴散問題，速度高，噪音係數低；而且漏極電流Ids的溫度關係決定於載流子遷移率的溫度關係，則電流具有負的溫度係數，器件具有自我保護的功能。
輸入端是反偏的p-n結, 則輸入阻抗大, 便於匹配。
輸出阻抗也很大, 呈現為恆流源，這與BJT大致相同。
JFET一般是耗盡型的，但若採用高阻襯底, 也可得到增強型JFET(增強型JFET在高速、低功耗電路中很有應用價值)；但是一般只有短溝道的JFET才是能很好工作的增強型器件。實際上，靜電感應晶體管也就是一種短溝道的JFET。 溝道是處在半導體內部，則溝道中的載流子不受半導體表面的影響，因此遷移率較高、噪聲較低。 [1]
視頻
超低功耗集成電路晶體管