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總的來說,場效應(yīng)晶體管可區(qū)分為耗盡型和增強(qiáng)型兩種。耗盡型場效應(yīng)晶體管(D-FET)就是在0柵偏壓時(shí)存在溝道、能夠?qū)щ姷腇ET;增強(qiáng)型場效應(yīng)晶體管(E-FET)就是在0柵偏壓時(shí)不存在溝道、不能夠?qū)щ姷腇ET。
這兩種類型的FET各有其特點(diǎn)和用途。一般,增強(qiáng)型FET在高速、低功耗電路中很有使用價(jià)值;并且這種器件在工作時(shí),它的柵偏電壓的極性與漏極電壓的相同,則在電路設(shè)計(jì)中較為方便。
(1)MOSFET:
對(duì)于Si半導(dǎo)體器件,由于Si/SiO2界面上電荷(多半是正電荷——Na+沾污所致)的影響,使得n型半導(dǎo)體表面容易產(chǎn)生積累層,而p型半導(dǎo)體表面容易反型(即出現(xiàn)表面反型層),所以比較容易制造出p溝道的增強(qiáng)型MOSFET(E-MOSFET),而較難以制作出n溝道的E-MOSFET。正因?yàn)槿绱?,故在早期工藝水平條件下,常常制作的是p溝道的E-MOSFET。
當(dāng)然,隨著工藝技術(shù)水平的提高,現(xiàn)在已經(jīng)能夠很好地控制半導(dǎo)體的表面態(tài)以及表面電荷,從而就能夠方便地制作出n溝道、或者p溝道的D-MOSFET或者E-MOSFET,以適應(yīng)各種應(yīng)用的需要。
MOSFET的導(dǎo)電是依靠表面溝道來進(jìn)行的,而在0柵偏壓下能否產(chǎn)生溝道,則與半導(dǎo)體襯底的摻雜濃度直接有關(guān)。若采用較低摻雜濃度的襯底,就可以獲得D-MOSFET;采用較高摻雜濃度的襯底,就可以獲得E-MOSFET。
(2)JFET:
對(duì)于結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET),最常見到的是耗盡型JFET(D-JFET);一般,不使用增強(qiáng)型JFET(E-JFET)。這主要是由于長溝道E-JFET在使用時(shí)較難以產(chǎn)生出導(dǎo)電的溝道、從而導(dǎo)通性能不好的緣故。不過,由于高速、低功耗電路中應(yīng)用的需要,有時(shí)也需要采用E-JFET。
JFET導(dǎo)電的溝道在體內(nèi)。這兩種晶體管在工藝和結(jié)構(gòu)上的差別主要在于其溝道區(qū)的摻雜濃度和厚度。D-JFET的溝道的摻雜濃度較高、厚度較大,以致于柵pn結(jié)的內(nèi)建電壓不能把溝道完全耗盡;而E-JFET的溝道的摻雜濃度較低、厚度較小,則柵pn結(jié)的內(nèi)建電壓即可把溝道完全耗盡。
但是,對(duì)于短溝道E-JFET,情況則有所不同,因?yàn)檫@種晶體管的漏極電壓可以作用到源極附近,使得溝道中的勢壘降低,所以能夠形成導(dǎo)電溝道。這種E-JFET從本質(zhì)上來說也就是靜電感應(yīng)晶體管。