場地 （單極) 晶體管是具有三個輸出並由施加的控制電極（柵極）控制的器件。門) 電壓施加到控制電極（柵極）。調節後的電流流過源漏電路。
這種三極管的想法起源於大約 100 年前，但直到上世紀中葉才成為可能。 1950 年代，開發了場效應晶體管的概念，並於 1960 年生產了第一個工作樣品。要了解這類三極管的優缺點，有必要了解它們的結構。
場效應晶體管的設計
單極晶體管根據其設計和製造技術分為兩大類。雖然控制原理相似，但它們具有決定其特性的設計特徵。
p-n結單極三極管
這種p-n結晶體管的結構類似於普通的 半導體二極管 並且，與它的雙極親戚不同，它只包含一個結。 p-n 結晶體管由一種導體（例如 n）的晶片和另一種半導體（在本例中為 p）的嵌入區域組成。
n 層形成一個通道，電流通過該通道在源極和漏極的引腳之間流動。柵極引線連接到 p 區。如果向柵極施加電壓，使過渡沿相反方向移動，則過渡區域擴大，相反，溝道橫截面變窄，其電阻增加。通過控制柵極電壓，可以控制通道中的電流。 晶體管 也可以做成p型溝道，然後用n型半導體形成柵極。
這種設計的特點之一是晶體管的輸入電阻非常大。柵極電流由反向開關結的電阻決定，在直流時在單位或幾十納安範圍內。在交流電流上，輸入電阻由結電容給出。
由於高輸入阻抗，組裝在這種晶體管上的放大級簡化了與輸入設備的匹配。此外，單極三極管不會重新組合電荷載流子，從而降低了低頻噪聲。
當沒有偏置電壓時，通道寬度最大，通過通道的電流最大。當電壓增加時，有可能達到通道完全鎖存的狀態。該電壓稱為截止電壓 (Uots)。
場效應晶體管的漏極電流取決於柵極和源極之間的電壓以及漏源極電壓。如果您固定柵極電壓，則電流首先隨著 Uci 的增加幾乎呈線性增加（ab 圖）。當進入飽和狀態時，電壓的進一步增加實際上不會導致漏極電流增加（bb 部分）。隨著柵極鎖定電壓水平的增加，在 I-stock 值較低時會發生飽和。
該圖顯示了對於多個柵極電壓值，源極和漏極之間的漏極電流的一系列電壓依賴性。顯然，在 Uci 高於飽和電壓時，漏極電流實際上僅取決於柵極電壓。
這可以通過單極晶體管的傳輸特性來說明。隨著負柵極電壓的增加，漏極電流幾乎呈線性下降，直到柵極電壓達到截止電壓電平時達到零。
具有隔離柵極的單極三極管
場效應晶體管的另一種變體是帶有絕緣柵的設計。這些三極管稱為TFT TIR （金屬-介電-半導體）晶體管，外文名稱 MOSFET.以前習慣叫 MOS （金屬氧化物半導體）。
襯底由某種導電類型（在本例中為n）的導體製成，溝道由另一種導電類型（在本例中為p）的半導體形成。柵極通過薄的電介質（氧化物）層與襯底隔開，並且只能通過產生的電場影響通道。當柵極電壓為負時，產生的場將電子從溝道區置換出來，該層耗盡，其電阻增加。相反，對於具有 p 型溝道的晶體管，施加正電壓會導致電阻增加和電流減小。
柵極隔離晶體管的另一個特點是傳輸特性的正部分（p 溝道三極管為負部分）。這意味著一定值的正極性電壓也可以施加到柵極，這將增加漏極電流。該系列的輸出特性與 p-n 結三極管沒有本質區別。
柵極和襯底之間的介質層很薄，所以早期製造的 TIR 晶體管（例如，國內 KP350) 對靜電極為敏感。高壓擊穿了薄膜，使晶體管無法工作。在現代三極管中，已採取建設性措施來防止過電壓，因此幾乎不需要防靜電措施。
具有絕緣柵的單極三極管的另一種變體是感應溝道晶體管。它沒有感應通道，因此在柵極沒有電壓的情況下，沒有電流從源極流向漏極。如果向柵極施加正電壓，它產生的電場會從襯底的 n 區“拉”出電子，並在近表面區域創建一個通道，供電流流動。由此可以清楚地看出，這種晶體管取決於溝道的類型，僅受一種極性的電壓控制。這也可以從它的透傳特性中看出。
還有雙柵晶體管。它們與傳統的不同之處在於它們有兩個相等的門，每個都可以由一個單獨的信號控制，但它們對通道的影響是總結起來的。這種三極管可以表示為兩個串聯的普通晶體管。
場效應晶體管的接線圖
場效應晶體管的應用範圍與 雙極。.它們主要用作放大器元件。雙極三極管用於放大級時，具有三個基本電路：
- 共同收藏家（發射器中繼器);
- 有共同的基礎；
- 共發射極。
場效應晶體管以類似的方式連接。
普通股數組
共漏極電路（源中繼器)，就像雙極三極管上的發射極中繼器一樣，不提供任何電壓增益，但提供電流增益。
該電路的優點是其高輸入電阻，但在某些情況下它是一個缺點 - 階段變得對電磁干擾敏感。如有必要，可以通過包括電阻器 R3 來減小 Rin。
共門電路
該電路類似於具有公共基極的雙極晶體管。該電路提供良好的電壓增益，但沒有電流增益。和普通底座設計一樣，不常用。
公共源數組
最常見的電路是場效應三極管的共源極接法。它的增益取決於電阻 Rc 與漏極電路中的電阻之比（為了調整漏極電路的增益，可以安裝一個額外的電阻器) 並且還取決於晶體管特性的斜率。
場效應晶體管也用作受控電阻。為此，在線性部分內選擇工作點。根據該原理可以實現受控分壓器。
在這種模式下的雙門三極管上，您可以實現，例如，接收設備的混頻器 - 在一個門上接收信號，在另一個門上 - 來自外差的信號.
如果你接受歷史是螺旋式發展的理論，你就能看到電子學發展的規律。該技術從電壓控制管轉移到需要電流來控制它們的雙極晶體管。螺旋已經完全轉向 - 現在單極三極管占主導地位，它不需要像燈那樣在控制電路中消耗功率。接下來循環曲線將把我們帶到哪裡——我們將拭目以待。到目前為止，還沒有觀察到場效應晶體管的替代品。
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