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科普之FET、MOSFET、MESFET、MODFET有何区别?

返回列表 来源:晶恒 浏览:- 发布日期:2021-01-08 16:58:55【

FET,场效应晶体管,Field Effect Transistor,简单理解就是个水管阀门。


关上:


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打开:


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FET,有源极(Source)就是电子从源流入FET。

栅极(Gate),是个门,阀门,打开FET,电子就流动,关上阀门,电子就不流动;

漏极(Drain),电子流出FET。


电子是负电荷,所以,是从GND流到Vcc的:


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MOSFET,Y2T149聊到MOS是个电容,MOSFET叫做金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)。


是现在数字半导体芯片常用的结构:



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MESFET金属半导体场效应晶体管Metal Epitaxial-Semiconductor Field Effect Transistor,用在第一代模拟或者射频电路上。


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MODFET调制掺杂场效应晶体管Modulation Doped Field Effect  Transistor,MODFET:

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MOSFET与MODFET/MESFET最大的区别在于栅极的控制。


MOSFET是MOS金属-氧化物-半导体(电容)做栅极;

MODFET/MESFET是用金属-半导体接触(肖特基二极管),用二极管做栅极。速度比MOS要快,可以用在高速电路上。


MOS相当于塑料阀门头,MES/MOD是铜阀门头:

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MESFET和MODFET的区别


MODFET有异质结,形成一个二维层,叫二维电子气(Two-dimensional electron gas, 2DEG)是指电子气可以自由在二维方向移动,而在第三维上受到限制的现象。

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小结:


FET 就是水管子阀门;

MOSFET 是塑料阀门;

MESFET是铜阀门;

MODFET不光是铜阀门,还用了陶瓷阀芯。

MESFET截止频率比MOSFET高三倍;

MODFET截止频率比MESFET高30%。


学术解释:


    所有场效应晶体管(FET)的输出特性均相似。低漏偏压时存在一线性区。偏压变大时,输出电流最终达到饱和;电压足够高时,漏端将发生雪崩击穿。根据阈值电压的正或负,场效应晶体管可分为增强型(常断模式)或耗尽型(常通模式)。


   金属?半导体接触是MESFET与MODFET器件的基本结构。使用肖持基势垒作为栅极、两个欧姆接触作为源极与漏极。


   MODFET器件高频性能更好。器件结构上除栅极下方的异质结外,大体上与MESFET相似。异质结界面上形成二维电子气(亦即可传导的沟道),具有高迁移率与高平均漂移速度的电子可通过沟道由源极漂移到漏极。


    截止频率fT是场效应晶体管的一个高频指标。在给定长度时,Si MOSFET(n型)的fT最低,GaAs MESFET的fT比硅约高三倍。常用GaAs MODFET与赝晶SiGe MODFET的fT 比GaAs MESFET约高30%。

     

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