2.3 場效應電晶體
電晶體是依靠輸入電流變化來控制輸出電流的器件，但理想的放大器是不應該損耗訊號源的輸出電流的，所以在乙個由電晶體構成的放大電路中，因為有基極電流的存在，不可避免地會對輸入訊號帶來損耗。與電晶體不同的是，場效應電晶體（fet）是一種用電壓來控制電流的器件，具有很高的輸入阻抗，且溫度穩定性好、雜訊低。按照結構的不同，場效應電晶體可以分為以下兩類：
1. 結型場效應電晶體（jfet）
n型溝道結型場效應電晶體
p型溝道結型場效應電晶體
2. 絕緣柵型場效應電晶體（mosfet）
增強型mos場效應電晶體（n溝道、p溝道）
耗盡型mos場效應電晶體（n溝道、p溝道）
絕緣柵型場效應電晶體在實際應用中多見增強型mos管，n型溝道的簡稱為「nmos」，p型溝道的簡稱為「pmos」，絕緣柵型場效應電晶體的外觀如圖2-13所示。
2.3.1 結型場效應電晶體
結型場效應電晶體（jfet）按照製作的工藝不同可分為n型溝道和p型溝道兩種，在電路圖中的表示符號如圖2-14所示。
結型場效應電晶體的內部結構如圖2-15所示。我們先以n型溝道結型場效應電晶體為例，在n型矽棒兩端引出漏極d和源極s兩個電極，又在矽棒的兩側各做乙個p區，形成兩個pn結。在p區分別引出電極並將其連線起來，成為柵極g，這樣就構成了n型溝道的結型場效應電晶體。同樣，p型溝道場效應電晶體則是在p型矽棒兩側各做乙個n區，就製成了p型溝道結型場效應電晶體。
無論是n型溝道還是p型溝道場效應電晶體，從漏極至源極的電流均受加在柵極和源極pn結上的反向電壓的控制，反向電壓越高，兩個柵極邊上的耗盡層就越厚，溝道的面積就越小，流過漏極和源極之間的電流就越小。通過改變柵極和源極之間的電壓，就能控制漏極和源極之間的電流。結型場效應電晶體和電晶體相比有輸入阻抗高等優點，但也有不足之處，主要表現在以下幾個方面：
1）柵源極間的電阻雖然可達10mω以上，但在某些場合仍嫌不夠高。
2）在高溫下，pn結的反向電流增大，柵源極間的電阻會顯著下降。
3）柵源極間的pn結加正向電壓時，將出現較大的柵極電流。
2.3.2 絕緣柵型場效應電晶體（mos管）
正因為結型場效應電晶體有上述缺點，使用絕緣柵型場效應電晶體就可以很好地解決這些問題。絕緣柵型場效應電晶體是由金屬、氧化物和半導體組成的，所以又稱為「金屬－氧化物－半導體」場效應電晶體（metal oxide semiconductor field effect transistor，簡稱mosfet或mos管）。絕緣柵型場效應電晶體分為增強型和耗盡型兩種。在柵極和源極之間不加電壓的情況下，漏極和源極之間斷開的稱為增強型場效應電晶體，導通的稱為耗盡型場效應電晶體。無論增強型還是耗盡型，都分為n型溝道和p型溝道兩種。
1.增強型mos管
增強型mos管在電路中的表示符號如圖2-16所示，其內部結構如圖2-17所示。
n溝道增強型mos管是用一塊p型矽片作為襯底，在它上面做兩個相隔的n型區，作為源極s和漏極d，另外在矽片表面覆蓋一層二氧化矽絕緣層，在絕緣層上覆蓋金屬鋁並引出電極作為柵極g。同理，p溝道增強型mos管是在n型矽上做兩個p型區而成。由於增強型mos管的柵極與其他電極絕緣，所以稱為絕緣柵mos管。也正是由於這個原因，使這種mos管的輸入阻抗非常高。
接下來我們需要分析一下增強型mos管的原理。當柵極上無電壓時，在源極與漏極之間總存在乙個反向的pn結，所以不會有電流流過，此時mos管處於截止狀態；當有乙個電壓施加在mos管柵極上時，由於電場的作用，此時在半導體中會出現乙個導電溝道，使源極和漏極導通，改變柵極電壓，就可以控制源極和漏極之間的電流。
2. 耗盡型mos管
耗盡型mos管在電路中的表示符號如圖2-18所示，其內部結構如圖2-19所示。
耗盡型mos管的內部結構和增強型mos管基本相同，所不同的是在製造管子時在源極和漏極之間預先埋設了導電溝道，所以在無柵極電壓的情況下，管子的源極和漏極之間是導通的。當在柵極上施加反向電壓時，產生的耗盡層會夾斷導電溝道，從而控制源極與漏極之間的電流。
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