什麼是 JFET
一種單極的三層電晶體，它是一種控制極是由pn組成的場效應電晶體,工作依賴於惟一種載流子 - 電子或空穴的運動。對於一個"正常接通”器件，每當N溝道JFET的漏極電壓相對於源極為正時，或是當P溝道JFET的漏極電壓相對於源極為負時，都有電流在溝道中流過。在JFET溝道中的電流受柵極電壓的控制，為了“夾斷”電流的流動，在N溝道JFET中柵極相對源極的電壓必須是負的；或者在P溝道JFET中柵極相對源極的電壓必須是正的。柵極電壓被加在橫跨PN結的溝道上，與此相反，在MOSFET中則是加在絕緣體上。結型場效應電晶體
利用場效應原理工作的電晶體，簡稱FET。場效應就是改變外加垂直於半導體表面上電場的方向或大小，以控制半導體導電層（溝道）中的多數載流子的密度或類型。這種電晶體的工作原理與雙極型電晶體不同，它是由電壓調製溝道中的電流，其工作電流是由半導體中的多數載流子輸運，少數載流子實際上沒有作用。這類只有一種極性載流子參加導電的電晶體又稱單極電晶體。1925～1926年美國的J.E.里林菲德提出靜電場對導電固體中電流影響的基本概念。1933年O.海爾提出薄膜FET 器件的結構模型，在實驗中觀察到“場效應”現象，但當時由於工藝水平所限，沒有做成實用器件。1952年以後，W.B.肖克萊提出結型場效應管（JFET）的基本理論。一年以後製成JFET。60年代初發展了金屬-氧化物-半導體場效應管（MOSFET）。1966年美國的C.米德提出了肖特基勢壘柵場效應管（MESFET）。FET的特點
與雙極型電晶體相比，FET的特點是輸入阻抗高，噪聲小，極限頻率高，功耗小，溫度性能好，抗輻照能力強，多功能，製造工藝簡單等。由於電荷存儲效應小、反向恢復時間短，故開關速度快，工作頻率高。器件特性基本呈線性或平方律，故互調和交調乘積遠比雙極型電晶體為小。FET已廣泛用於各种放大電路、數字電路和微波電路等。FET是MOS大規模積體電路和MESFET超高速積體電路的基礎器件。 結型場效應電晶體工作原理：工作原理
N溝道和P溝道結型場效應管的工作原理完全相同，現以N溝道結型場效應管為例，分析其工作原理。N溝道結型場效應管工作時，也需要外加如圖1所示的偏置電壓，即在柵-源極間加一負電壓(vGS<0)，使柵-源極間的P+N結反偏，柵極電流iG≈0，場效應管呈現很高的輸入電阻(高達108左右)。在漏-源極間加一正電壓(vDS>0)，使N溝道中的多數載流子電子在電場作用下由源極向漏極作漂移運動，形成漏極電流iD。iD的大小主要受柵-源電壓vGS控制，同時也受漏-源電壓vDS的影響。因此，討論場效應管的工作原理就是討論柵-源電壓vGS對漏極電流iD（或溝道電阻）的控制作用，以及漏-源電壓vDS對漏極電流iD的影響。
流iD的作用
流iD（或溝道電阻）的控制作用，以及漏-源電壓vDS對漏極電流iD的影響。1．vGS對iD的控制作用
圖2所示電路說明了vGS對溝道電阻的控制作用。為便於討論，先假設漏-源極間所加的電壓vDS=0。當柵-源電壓vGS=0時，溝道較寬，其電阻較小，如圖2(a)所示。當vGS<0，且其大小增加時，在這個反偏電壓的作用下，兩個P+N結耗盡層將加寬。由於N區摻雜濃度小於P+區，因此，隨著|vGS| 的增加，耗盡層將主要向N溝道中擴展，使溝道變窄，溝道電阻增大，如圖2(b)所示。當|vGS| 進一步增大到一定值|VP| 時，兩側的耗盡層將在溝道中央合攏，溝道全部被夾斷，如圖2(c)所示。由於耗盡層中沒有載流子，因此這時漏-源極間的電阻將趨於無窮大，即使加上一定的電壓vDS，漏極電流iD也將為零。這時的柵-源電壓稱為夾斷電壓，用VP表示。
（c） vGS≤VP
（a） vGS=0的情況
(b) VP <0的情況
由於結型場效應管的柵極輸入電流iG>>0，因此很少套用輸入特性，常用的特性曲線有輸出特性曲線和轉移特性曲線。
輸出特性曲線
輸出特性曲線用來描述vGS取一定值時，電流iD和電壓vDS間的關係，即。它反映了漏極電壓vDS對iD的影響。圖XX_01是一個N溝道結型場效應管的輸出特性曲線。由此圖可見，結型場效應管的工作狀態可劃分為四個區域。幾個圖區
XX_01 (1) 可變電阻區圖可變電阻區位於輸出特性曲線的起始部分，它表示vDS較小、管子預夾斷前，電壓vDS與漏極電流iD間的關係。在此區域內有VP
(2) 飽和區(也稱恆流區)
當VP
(3) 擊穿區
管子預夾斷後，若vDS繼續增大，當柵漏極間P+N結上的反偏電壓vGD增大到使P+N結髮生擊穿時，iD將急劇上升，特性曲線進入擊穿區。管子被擊穿後再不能正常工作。
(4) 截止區(又稱夾斷區)
當柵源電壓|vGS|≥ 時，溝道全部被夾斷，iD≈0，這時場效應管處於截止狀態。截止區處於輸出特性曲線圖的橫坐標軸附近(圖XX_01中未標註)。
轉移特性曲線
轉移特性曲線用來描述vDS取一定值時，iD與vGS間的關係的曲線，即它反映了柵源電壓vGS對iD的控制作用。
由於轉移特性和輸出特性都是用來描述vGS、vDS及iD間的關係的，所以轉移特性曲線可以根據輸出特性曲線繪出。作法如下：在圖XX_01所示的輸出特性中作一條vDS=10V的垂線，將此垂線與各條輸出特性曲線的交點A、B和C所對應的iD、vGS的值轉移到iD-vGS直角坐標系中，即可得到轉移特性曲線 ，如圖XX_02(a)所示。
圖XX_0 改變vDS的大小，可得到一族轉移特性曲線，如圖XX_02(b)所示。由此圖可以看出，當vDS≥|vp|（圖中為vDS≥5V）後，不同vDS下的轉移特性曲線幾乎重合，這是因為在飽和區內iD幾乎不隨vDS而變。因此可用一條轉移特性曲線來表示飽和區中iD與vGS的關係。在飽和區內iD可近似地表示為 (VP
式中IDSS為vGS=0，vDS≥|vp|時的漏極電流，稱為飽和漏極電流。
1. 夾斷電壓VP。當vDS為某一固定值(例如10V)，使iD等於某一微小電流(例如50mA)時，柵源極間所加的電壓即夾斷電壓。
2. 飽和漏極電流IDSS。在vGS=0的條件下，場效應管發生預夾斷時的漏極電流。對結型場效管來說，IDSS也是管子所能輸出的最大電流。
3. 直流輸入電阻RGS。它是在漏源極間短路的條件下，柵源極間加一定電壓時的柵源直流電阻。
4. 低頻跨導gm。當vDS為常數時，漏極電流的微小變化量與柵源電壓vGS的微小變化量之比為低頻跨導，即
(5.1.2) gm反映了柵源電壓對漏極電流的控制能力，是表征場效應管放大能力的一個重要參數。單位為西門子(s)，有時也用ms或ms表示。需要指出的是，gm與管子的工作電流有關，iD越大，gm就越大。
在放大電路中，場效應管工作在飽和區(恆流區)，gm可由式和計算求得，即
5. 輸出電阻rd。當vGS為常數時，漏源電壓的微小變化量與漏極電流iD的微小變化量之比為輸出電阻rd，即
γ=(δvDS)/(δiD)|vDS=常數
rd反映了漏源電壓vDS對iD的影響。在飽和區內，iD幾乎不隨vDS而變化，因此，rd數值很大，一般為幾十千歐~幾百千歐。
6. 極間電容Cgs、Cgd、Cds。Cgs是柵源極間存在的電容，Cgd是柵漏極間存在的電容。它們的大小一般為1~3pF，而漏源極間的電容Cds約為0.1~1pF。在低頻情況下，極間電容的影響可以忽略，但在高頻套用時，極間電容的影響必須考慮。
7. 最大漏源電壓V(BR)DS。指管子溝道發生雪崩擊穿引起iD急劇上升時的vDS值。V(BR)DS的大小與vGS有關，對N溝道而言，vGS的負值越大，則V(BR)DS越小。
8. 最大柵源電壓V(BR)GS。是指柵源極間的PN結髮生反向擊穿時的vGS值，這時柵極電流由零而急劇上升。
9. 漏極最大耗散功率PDM。漏極耗散功率PD(=vDSiD)變為熱能使管子的溫度升高，為了限制管子的溫度，就需要限制管子的耗散功率不能超過PDM。PDM的大小與環境溫度有關。除了以上參數外，結型場效應管還有噪聲係數，高頻參數等其他參數。結型場效應管的噪聲係數很小，可達1.5dB以下。
