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场效应晶体管与逻辑电子器件.docx
资料介绍
场效应晶体管与逻辑电子器件
一、场效应晶体管基础原理
场效应晶体管（Field Effect Transistor，简称FET）是一类通过电场效应控制半导体导电特性的有源半导体器件，与双极型结型晶体管相比，场效应晶体管具备输入阻抗高、噪声低、功耗小、热稳定性好等核心优势，已经成为现代集成电路，尤其是大规模数字逻辑芯片的核心基础单元。
1.1 场效应晶体管的核心分类
按照结构和工作原理的差异，场效应晶体管可以分为结型场效应晶体管（JFET）和绝缘栅型场效应晶体管（MOSFET）两大类，其中绝缘栅型场效应晶体管是当前逻辑电子器件应用最广泛的类型。按照导电载流子的类型，MOSFET又可以分为N沟道型（NMOS）和P沟道型（PMOS），按照工作模式划分，可以分为增强型和耗尽型两类。
结型场效应晶体管依靠PN结耗尽区宽度变化来改变导电沟道的电阻，实现电流控制，其栅极与导电沟道之间为反偏PN结，输入阻抗虽然高于双极型晶体管，但仍然低于绝缘栅型结构，因此在大规模集成电路中应用逐渐减少。绝缘栅型场效应晶体管的栅极与沟道之间通过二氧化硅等绝缘介质隔离，输入阻抗可以达到1010Ω以上，完全满足 CMOS 逻辑电路的低功耗要求，是当前所有主流逻辑芯片的核心器件。
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