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对于场效应管来说,在大学期间老师基本没有讲,让自己自学。到了工作的时候,我们发现场效应管应用还是比较广泛的。其实场效应管和三管还是很相似的。在很多应用中,甚至可以直接贴换三管。场效应晶体管(FieldEffectTransistor缩写(FET))简称场效应管。由多数载流子参与导电,也称为单型晶体管。它属于电压控制型半导体器件。具有输入电阻高(10^7~10^12Ω)、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、工作区域宽等优点,现已成为双型晶体管和功率晶体管的强大竞争者。
外加反向电压不超过一定范围时,通过二管的电流是少数载流子漂移运动所形成反向电流。由于反向电流很小,二管处于截止状态。这个反向电流又称为反向饱和电流或漏电流,二管的反向饱和电流受温度影响很大。一般硅管的反向电流比锗管小得多,小功率硅管的反响饱和电流在nA数量级,小功率锗管在μA数量级。温度升高时,半导体受热激发,少数截流子数目增加,反向饱和电流也随之增加。二管种类有很多,按照所用的半导体材料,可分为锗二管(Ge管)和硅二管(Si管)。根据其不同用途,可分为检波二管、整流二管、稳压二管、开关二管、隔离二管、肖特基二管、发光二管、硅功率开关二管、旋转二管等。按照管芯结构,又可分为点接触型二管、面接触型二管及平面型二管。点接触型二管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面,通以脉冲电流,使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起,形成一个“PN结”。由于是点接触,只允许通过较小的电流(不超过几十毫安),适用于高频小电流电路,如收音机的检波等。面接触型二管的“PN结”面积较大,允许通过较大的电流(几安到几十安),主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二管是一种特制的硅二管,它不仅能通过较大的电流,而且性能稳定,多用于开关、脉冲及高频电路中。
合金扩散型二管它是合金型的一种。合金材料是容易被扩散的材料。把制作的材料通过巧妙地掺配杂质,就能与合金一起过扩散,以便在已经形成的PN结中获得杂质的恰当的浓度分布。此法适用于制造高灵敏度的变容二管。用外延面长的过程制造PN结而形成的二管。制造时需要的技术。因能随意地控制杂质的不同浓度的分布,故适宜于制造高灵敏度的变容二管。基本原理是:在金属(例如铅)和半导体(N型硅片)的接触面上,用已形成的肖特基来阻挡反向电压。肖特基与PN结的整流作用原理有根本性的差异。其耐压程度只有40V左右。其特长是:开关速度快:反向恢复时间trr地短。因此,能制作开关二和低压大电流整流二管。
光电二极管是在反向电压作用下工作的,没有光照时,反向电流极其微弱(一般小于0.1微安),叫暗电流;有光照时,反向电流迅速增大到几十到上百微安,称为光电流。光的强度越大,反向电流也越大。光的变化引起光电二极管电流变化,这就可以把光信号转换成电信号,成为光电传感器件。
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