场效应管(Field Effect Transistor,简称FET)是一种半导体器件,其工作原理基于电场对导电沟道的控制。它主要分为结型场效应管(JFET)和绝缘栅场效应管(IGFET或MOSFET)。场效应管的核心特点在于通过改变栅极电压来调节漏极电流,从而实现信号放大或开关功能。
在结型场效应管中,当栅源电压为零时,P型或N型半导体之间的耗尽层会限制电流流动。随着栅源电压的变化,耗尽层宽度发生变化,进而影响导电沟道的宽度和电阻值。当栅源电压足够大时,导电沟道被完全夹断,此时漏极电流几乎为零。
而对于绝缘栅场效应管而言,由于栅极与半导体之间存在一层氧化物绝缘层,因此输入阻抗极高。这种结构使得微小的栅极电压就能显著影响漏极电流。MOSFET是最常见的绝缘栅场效应管类型,根据导电沟道的不同可分为NMOS和PMOS两种。
总的来说,场效应管的工作原理可以概括为:通过施加适当的栅极电压,在半导体材料中形成或改变导电沟道,从而精确地控制漏极电流。这一特性使得场效应管广泛应用于模拟电路中的放大器以及数字电路中的逻辑门等场合。