IntroductiontoMicroelectronicsThirdEdition《微電子概論》（第3版）郝躍賈新章史江一目錄1.VGS=0情況下源漏特性2.5.3JFET直流特性定性分析2.VGS<0情況下源漏ID-VDS特性4.JFET直流轉(zhuǎn)移特性3.截止區(qū)與夾斷電壓n溝耗盡型JFET直流特性曲線實例：圖示為漏源電流ID和漏源電壓VDS之間的關系曲線，控制電壓VGS為參變量。下面以該特性曲線為對象，從電流傳輸過程分析JFET的直流特性工作原理。復習反偏p+n結(jié)勢壘區(qū)寬度與外加偏置電壓Vpn關系：說明1反偏情況，Vpn為負。說明2勢壘區(qū)寬度W與Vpn之間有一一對應關系，無論知道其中哪一個量，就唯一確定另一個量。說明3后面分析中要關注不同情況下的偏置情況以及溝道形狀特點1.VGS=0情況下源漏特性(1)偏置與導電溝道形狀①偏置情況VGS=0；VDS≥0.②導電溝道形狀特點分析VGS=0VDS≥0→P+型柵區(qū)均為0電位→溝道中從漏到源電位不斷減小→溝道區(qū)源端pn結(jié)0偏，漏端pn結(jié)反偏→溝道區(qū)中源端溝道截面積最大沿溝道方向從源到漏溝道截面積不斷減小漏端溝道截面積最小1.VGS=0情況下源漏特性(2)ID-VDS關系分析(a)線性區(qū)VDS很小→溝道方向溝道截面積不相等現(xiàn)象很不明顯→溝道相當于是一個截面積均勻的電阻→源漏電流ID隨VDS幾乎是線性增加固定VGS=0，隨著VDS從0開始不斷增大，導電溝道隨之變化，導致器件特性呈現(xiàn)不同特點。稱這種工作狀態(tài)為線性區(qū)，對應特性曲線上OA段。1.VGS=0情況下源漏特性(2)ID-VDS關系分析(b)過渡區(qū)VDS增大→溝道方向溝道截面積不相等現(xiàn)象逐步明顯→漏端pn結(jié)耗盡層加寬，漏端溝道變窄→溝道電阻↑→源漏電流ID隨VDS增加趨勢變緩，偏離直線。對應特性曲線上B點附近一小段范圍。線性區(qū)與過渡區(qū)又統(tǒng)稱歐姆區(qū)，也稱為Triode區(qū)。1.VGS=0情況下源漏特性(2)ID-VDS關系分析(c)夾斷VDS增加到使漏端因耗盡層寬度進一步加寬導致溝道截面積減小到零，稱為溝道“夾斷”（Pinchoff）記相應VDS和ID為VDS(sat)和IDSS，對應特性曲線上C點通常用符號VDS(sat0)表示VGS=0情況下的夾斷電壓。1.VGS=0情況下源漏特性(2)ID-VDS關系分析(c)夾斷VDS(sat0)電壓的特點：注意VDS(sat0)是夾斷點與源之間的電位；也是夾斷點與柵之間的電位差；也是使耗盡層正好使溝道厚度等于0時的電位差。因此，不管夾斷點在什么位置，夾斷點與柵之間的電位差都保持不變，為VDS(sat0)。1.VGS=0情況下源漏特性(2)ID-VDS關系分析(d)飽和區(qū)VDS>VDS(sat0)，漏端pn結(jié)耗盡層進一步擴大。夾斷點逐步向源端移動但是夾斷點與柵之間的電位差都保持不變，為VDS(sat0)；而現(xiàn)在VGS=0，因此夾斷點與源之間（即有效溝道兩端）的電位差也保持VDS(sat0)不變。若原始溝道較長（長溝道），則有效溝道長度基本不變；結(jié)果是通過溝道區(qū)的電流基本維持為IDsat不變，稱這一區(qū)域為飽和區(qū)。1.VGS=0情況下源漏特性(2)ID-VDS關系分析(d)飽和區(qū)VDS>VDS(sat0)溝道已夾斷為什么還有電流？討論一溝道夾斷后，（VDS-VDS(sat0)）是降在漏極與夾斷點之間耗盡層上的電壓。從源出發(fā)的電子在溝道電場作用下漂移到達夾斷點后立即被漏極與夾斷點之間耗盡層中的強電場掃向漏極，保持電流的連續(xù)性。1.VGS=0情況下源漏特性(2)ID-VDS關系分析(d)飽和區(qū)VDS>VDS(sat0)溝道調(diào)制效應（Channellengthmodulation）討論二隨著VDS的增大，夾斷點向源端移動，雖然夾斷點與源之間電位差保持VDsat不變，但是有效溝道長度Leff將會變小，將使IDS略有增加，稱為溝道調(diào)制效應。只要溝道較長，夾斷后IDS的增加非常緩慢，可視為維持飽和。（詳見MOS非理想因素二）。1.VGS=0