结型场效应晶体管 (JFET) 简介
晶体管是一种线性半导体器件，它通过施加较低功率的电信号来控制电流。晶体管可大致分为两大类：双极型和场效应型。在上一章中，我们研究了双极晶体管，它利用小电流控制大电流。在本章中，我们将介绍场效应晶体管（一种利用小电压控制电流的器件）的一般概念，然后重点介绍一种特定类型：结型场效应晶体管。在下一章中，我们将探索另一种类型的场效应晶体管，即绝缘栅型。
所有场效应晶体管都是单极而非双极器件。也就是说，通过它们的主要电流由通过 N 型半导体的电子或通过 P 型半导体的空穴组成。当看到设备的物理图时，这一点变得更加明显：
N 沟道 JFET
在结型场效应晶体管或 JFET 中，受控电流从源极流向漏极，或从漏极流向源极（视情况而定）。控制电压施加在栅极和源极之间。请注意，电流如何在源极和漏极之间的途中不必穿过 PN 结：路径（称为通道）是一块不间断的半导体材料。在刚刚显示的图像中，该通道是 N 型半导体。还生产 P 型沟道 JFET：
P 沟道 JFET
通常，N 沟道 JFET 比 P 沟道更常用。其原因与半导体理论的晦涩细节有关，我不想在本章中讨论这些细节。与双极晶体管一样，我相信引入场效应晶体管使用的最佳方法是尽可能避免理论，而是专注于操作特性。您现在需要关注的 N 沟道 JFET 和 P 沟道 JFET 之间的唯一实际区别是栅极材料和沟道之间形成的 PN 结的偏置。
由于栅极和源极之间没有施加电压，通道是电流流动的宽阔通路。然而，如果在栅极和源极之间施加一个极性的电压，它会反向偏置 PN 结，源极和漏极连接之间的流动就会受到限制或调节，就像对于具有设定基极电流量的双极晶体管一样。最大栅源电压“夹断”通过源极和漏极的所有电流，从而迫使 JFET 进入截止模式。这种行为是由于 PN 结的耗尽区在反向偏置电压的影响下扩大，如果电压足够大，最终会占据沟道的整个宽度。这个动作可以比作通过挤压软管来减少液体通过软管的流量：用足够的力，软管将被收缩到足以完全阻止流动。
请注意这种操作行为如何与双极结型晶体管完全相反。双极晶体管是常关型器件：基极无电流，集电极或发射极无电流。另一方面，JFET 是常开器件：没有施加到栅极的电压允许通过源极和漏极的最大电流。另外，请注意，允许通过 JFET 的电流量由电压信号决定，而不是像双极晶体管那样由电流信号决定。事实上，在栅极-源极 PN 结反向偏置的情况下，通过栅极连接的电流应该几乎为零。为此，我们将JFET归为电压控制器件，双极晶体管归为电流控制器件。
如果栅极-源极 PN 结正向偏置一个小电压，JFET 通道将“打开”多一点以允许更大的电流通过。然而，JFET 的 PN 结本身并不是为了处理任何大量电流而构建的，因此在任何情况下都不建议对结进行正向偏置。
这是 JFET 操作的非常简洁的概述。在下一节中，我们将探讨 JFET 作为开关器件的用途。
相关工作表：
- 结型场效应晶体管 (JFET) 工作表
- JFET 放大器工作表
工业技术