耗盡型場效應晶體管英文解釋翻譯、耗盡型場效應晶體管的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 dependent mode field effect transistor
分詞翻譯:
耗盡的英語翻譯:
out of store; use up; deplete; drain; exhaust; swallow
【計】 exhausting
【經】 exhaust; exhaustion
型的英語翻譯:
model; mould; type
【醫】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【經】 type
場效應晶體管的英語翻譯:
【計】 FET; field effect transistor
專業解析
耗盡型場效應晶體管(Depletion-mode Field-Effect Transistor,簡稱Depletion-mode FET 或 D-FET)是一種重要的半導體器件。其核心特征在于:即使在栅極(Gate)電壓為零((V_{GS} = 0))時,導電溝道(Channel)已經存在。這意味着器件在零栅壓下就處于導通狀态(ON state),需要通過施加特定極性的栅極電壓來“耗盡”(Deplete)溝道中的載流子,從而減小或關斷(Turn off)電流。
以下是對其詳細解釋:
-
基本結構與工作原理 (Basic Structure and Operating Principle)
- 耗盡型FET的結構與增強型FET類似,主要包含源極(Source)、漏極(Drain)、栅極(Gate)和溝道。其關鍵區别在于制造工藝:在栅極下方的溝道區域,預先通過摻雜(Doping)等方式形成了導電通路 。
- 零栅壓導通 (Conduction at (V_{GS} = 0)): 由于溝道在制造時已存在,當在漏極和源極之間施加電壓((V{DS}))時,即使栅極電壓 (V{GS} = 0),也會有顯著的漏極電流((I_D))流過。這是耗盡型FET最顯著的特征 。
- 耗盡模式操作 (Depletion-mode Operation):
- 對于N溝道耗盡型FET:施加負栅源電壓((V_{GS} < 0))時,栅極電場會排斥溝道中的電子(多數載流子),使溝道變窄,導電能力下降,(ID)減小。當 (V{GS}) 負到一定程度(達到夾斷電壓 (VP) 或阈值電壓 (V{th}),通常為負值),溝道被完全“耗盡”,器件關斷((I_D approx 0))。
- 對于P溝道耗盡型FET:原理類似,但載流子為空穴,需要施加正栅源電壓((V_{GS} > 0))來耗盡溝道、減小 (I_D) 直至關斷 。
- 增強模式操作 (Enhancement-mode Operation - Limited): 對于N溝道耗盡型FET,施加正栅源電壓((V_{GS} > 0))時,會吸引更多電子進入溝道,使溝道變寬,導電能力增強,(I_D) 增大。但這種“增強”作用是在原有導通基礎上的進一步增大,其核心特性仍是零栅壓導通和負栅壓關斷。
-
與增強型FET的區别 (Comparison with Enhancement-mode FET)
- 導通條件: 耗盡型FET在 (V{GS} = 0) 時導通;增強型FET在 (V{GS} = 0) 時關斷(溝道不存在),需要施加特定極性(N溝道為正,P溝道為負)的栅壓來“增強”或“反型”形成溝道才能導通。
- 阈值電壓 ((V_{th})) 符號: 耗盡型FET(N溝)的 (V{th}) 通常為負值(如 -3V);增強型FET(N溝)的 (V{th}) 為正值(如 +2V)。
- 應用靈活性: 耗盡型FET可以在正、負、零栅壓下工作,提供更大的設計靈活性,特别適合需要常開狀态或特定偏置的電路 。
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主要類型 (Main Types)
- 結型耗盡型FET (Junction Depletion-mode FET, JFET): 利用PN結反偏産生的耗盡區寬度來控制溝道導電性。JFET隻能是耗盡型工作模式。
- 金屬氧化物半導體耗盡型FET (MOS Depletion-mode FET, MOSFET): 利用絕緣栅(通常是二氧化矽)上的電壓産生的電場來控制溝道。MOSFET既可以做成耗盡型,也可以做成增強型。
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典型應用 (Typical Applications)
- 常開開關 (Normally-on Switch): 利用其零栅壓導通的特性。
- 恒流源 (Constant Current Source): JFET(耗盡型)常用作簡單的、自偏置的恒流二極管或電流源。
- 模拟開關/放大器 (Analog Switches/Amplifiers): 在特定電路設計中,耗盡型MOSFET可用于模拟開關或放大器輸入級。
- 射頻電路 (RF Circuits): 某些特殊的高頻耗盡型器件用于射頻放大等應用 。
參考來源 (References):
網絡擴展解釋
耗盡型場效應晶體管(Depletion-mode Field-Effect Transistor,簡稱D-FET)是一種通過栅極電壓控制導電溝道狀态的半導體器件。以下是其核心要點:
一、基本定義
耗盡型場效應晶體管在零栅極電壓(VGS=0)時已存在導電溝道,此時器件處于導通狀态。當施加負栅極電壓時,溝道中的載流子被“耗盡”,導緻電流減小直至關閉。
二、結構與原理
- 制造工藝
在絕緣層(如SiO2)中預先摻入大量正離子,這些離子在P型襯底中感應出電子,形成N型導電溝道(以N溝道為例)。
- 電壓調控
- VGS=0:溝道已存在,漏極電流ID較大;
- VGS<0:電場削弱溝道電子濃度,電流減小;
- VGS=夾斷電壓(VP):溝道完全關閉,ID=0。
三、關鍵特性
- 雙向導電性:可通過正/負栅壓調節電流,但通常工作在負栅壓模式;
- 高輸入阻抗:栅極與溝道絕緣,輸入阻抗可達108~109Ω;
- 低關斷漏電流:關閉時漏電流極小,適合低功耗場景。
四、應用領域
- 高頻開關電路:因響應速度快,用于射頻放大器;
- 模拟信號處理:如音頻放大器,利用其線性調節特性;
- 穩壓電路:通過栅壓精确控制電流輸出。
五、與增強型的區别
特性 |
耗盡型 |
增強型 |
零栅壓狀态 |
導通 |
關閉 |
典型控制電壓 |
負電壓關閉 |
正電壓開啟 |
適用場景 |
常開設備、模拟信號 |
數字電路、低功耗開關 |
耗盡型場效應晶體管通過預置溝道實現零壓導通,適用于需要常開狀态或線性調節的場景,其工作原理基于栅極電場對溝道載流子的調控。如需進一步了解制造細節或具體電路設計,可參考、2、7、9的原始資料。
分類
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