认识MOSFET和JFET：工作原理、区别和应用介绍
发布时间：2020-04-03
来源：罗姆半导体社区 (https://rohm.eefocus.com)
电压控制的场效应晶体管（FET）主要应用于信号放大，尤其是无线信号的模拟和数字信号放大。场效应晶体管采用电场效应改变器件的电性能。它们广泛应用于从射频技术到开关、功率控制和放大的电子电路中。这些晶体管利用电场控制通道的电导率。FET分为结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。这两者主要用于集成电路，并且在工作原理上非常相似，但构造稍有不同。让我们来详细了解一下这两种晶体管。
JFET是最简单的场效应晶体管之一，通过源极到漏极或漏极到源极的路径流动电流。与双极结型晶体管（BJT）不同，JFET使用施加在栅极端子上的电压来调节漏极和源极之间通道的电流，使输出电流与输入电压成比例。栅极端子具有反向偏置。JFET是一种三端单极半导体器件，适用于电子开关、电阻器和放大器。它要求输入和输出之间有高度的隔离，使其比双极结型晶体管更加稳定。与BJT不同，JFET中允许的电流量由电压信号决定。
JFET通常分为两种基本结构：
N沟道JFET：通过漏极和源极之间的沟道流动的电流为电子形式，具有较低的电阻值。
P沟道JFET：通过该沟道流动的电流为空穴形式，具有较高的电阻值。
什么是MOSFET？
MOSFET是一种四端的半导体场效应晶体管，由可控硅氧化物制成，其导电性受施加的电压控制。MOSFET代表着金属氧化物半导体场效应晶体管。它具有源极和漏极通道之间的栅极，通过金属氧化物薄膜与通道电气隔离。这样的结构可以控制源极和漏极之间的电压和电流流动。在集成电路中，MOSFET因其高输入阻抗而发挥着重要作用。它们主要用于功率放大和开关应用，并在嵌入式系统设计中作为功能元件起关键作用。
MOSFET常见的两种配置：
耗尽型MOSFET：当栅极到源极电压为零时，器件通常处于"导通（ON）"状态。
增强型MOSFET：当栅极到源极电压为零时，器件通常处于"截止（OFF）"状态。
JFET和MOSFET的区别是什么？
FET和MOSFET的基本概念
JFET和MOSFET都是压控晶体管，用于放大模拟和数字弱信号。它们都属于单极器件，但其构造不同。JFET代表结型场效应晶体管，而MOSFET代表金属氧化物半导体场效应晶体管。JFET是三端子的半导体器件，而MOSFET则是四端子的半导体器件。
FET和MOSFET的工作模式
与双极结型晶体管（BJT）相比，两者的跨导值较小。JFET只能工作在耗尽模式下，而MOSFET可以在耗尽模式和增强模式下工作。
FET和MOSFET的输入阻抗
JFET具有约为1010欧姆的高输入阻抗，这使其对输入电压信号非常敏感。而MOSFET由于采用了金属氧化物绝缘体，在栅极端具有更高的输入阻抗。
栅极漏电流
栅极漏电流指的是即使电子设备关闭，由于器件本身导致的逐渐损耗的电能。尽管JFET允许的栅极泄漏电流在10^-9 A级别，但MOSFET的栅极泄漏电流将在10^-12 A级别。
FET和MOSFET的损坏电阻
由于MOSFET采用了额外的金属氧化物绝缘体，降低了栅极的电容，因此晶体管更容易受到高电压的损坏，也更容易受到静电放电的影响。相比之下，JFET具有较高的输入电容，因此不容易受到ESD（静电放电）损坏。
FET和MOSFET的成本
JFET采用简单且较为简单的制造工艺，因此成本较低；而MOSFET由于制造工艺更加复杂，价格较高。额外的金属氧化物层增加了总成本。
FET和MOSFET的应用
JFET适用于低噪声应用，如电子开关、缓冲放大器等。而MOSFET主要用于高噪声应用，例如开关和模拟或数字信号放大，此外还广泛应用于电机控制和嵌入式系统中。
关键词：罗姆MOSFET
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电压控制的场效应晶体管（FET）主要应用于信号放大，尤其是无线信号的模拟和数字信号放大。场效应晶体管采用电场效应改变器件的电性能。它们广泛应用于从射频技术到开关、功率控制和放大的电子电路中。这些晶体管利用电场控制通道的电导率。FET分为结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。这两者主要用于集成电路，并且在工作原理上非常相似，但构造稍有不同。让我们来详细了解一下这两种晶体管。
