JFET, MESFET, MOSFET和HEMT之间的区别
今天是fet时代，低到集成电路水平，高到电力电子系统。bjt在先进的电力系统和射频系统中不太常见，在大多数应用中已被fet所取代。在fet中，有不同类型的fet，在组件结构和电学行为方面有所不同。
如果您不确定某个应用需要哪种类型的FET，本指南可以帮助您确定最佳的行动方案。三种最著名的fet类型是mesfet, mosfet和jfet。对于高频系统，有另一种类型的场效应晶体管，称为hemt。我们将在本文中研究这些不同的fet及其理想应用。
四种类型的fet
每个人都应该熟悉场效应晶体管的标准功能:在栅极区域施加电压，然后调制元件中源极和漏极之间的电流流。电流在关闭状态下流过FET的主体是可能的，这在mosfet中表示，在源极和漏极两端有一个主体二极管。这本质上是fet的基本功能，特别是mosfet。
在fet中，有四种不同类型的fet:
- 金属氧化物半导体fet (mosfet，又称绝缘栅fet)
- 金属半导体fet (mesfet)
- 结场效应晶体管(JFET)
- 高电子迁移率晶体管(HEMT)
这些fet应用于各种不同的应用领域，从电力输送和电机控制，到功率放大和有源滤波的无线系统。
mosfet, mesfet和hemt可以在两种不同的模式下工作:增强模式和耗尽模式。在增强模式下，施加栅极电压使器件接通，而在耗尽模式下，必须施加栅极电压使器件关闭。通道极性将决定调制场效应晶体管所需的栅极电压极性通道电导．注意jfet只能在耗尽模式下工作。
场效电晶体
mosfet是通用fet，它们可能在最广泛的系统中得到使用。它们通常用于低功率的通用开关，以及电力输送和电机控制等领域。它们也用于低频mmic中作为开关元件或放大器的一部分(通常作为DC偏置的推挽放大器)。
通道极性(n型或p型)将决定开状态下的电流流向，以及调制MOSFET所需的极性。mosfet的工作模式概述如下所示。
p-MOSFET |
n-MOSFET |
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增强型 |
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耗尽型 |
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最后，fet可以有一个体二极管，通过MOSFET通道下方的体半导体连接源极和漏极端子。即使MOSFET关闭，大体积通道电导正在整流，并允许一些电流在一个方向流动。这可以允许一些反向电流流过二极管的单向电导体。
jfet
结型fet (jfet)可以是n通道或p通道器件，这将决定调制器件所需的栅极电压极性。jfet仅在耗尽模式下工作，因此栅极电压只能将JEFT调制到关断状态。所需电压为:
- n通道器件:负门源电压
- p通道器件:正极门源电压
与mosfet不同，jfet将没有二极管体，不能通过反向偏置电流。除此之外，jfet在大多数方面与MOSFET相当，可以作为MOSFET的合适替代品。
mesfet
这些fet是由栅极直接金属化到沟道上形成的，在栅极处形成肖特基结。这意味着电特性(阈值电压、整流、饱和等)都取决于肖特基势垒，而不是pn结中的掺杂。
大块半导体衬底上的MESFET结构。
硅mesfet可以在高频率下工作，但这些mesfet通常由GaAs或SiGe构建。这类mesfet有时被归为另一种类型的FET:高电子迁移率晶体管(hemt)。
HEMTs
射频设备例如集成放大器和开关，也可以在器件中使用hemt以提供微波频率的谐波功率传递。近年来，硅mosfet在逻辑器件上的积极扩展使其在射频系统中的性能得到了提高，但在毫米波波段深处的功率处理却没有达到预期的效果。在这些情况下，hemt由替代材料制成，可以平衡热量、功率传递和在高频下快速运行。
用于建造商业规模的hemt的主要材料是GaAs和GaN．其他III-V型材料如InP已被研究用于hemt，但尚未商业化。GaAs一直是用于构建工作在WiFi频率以上的MMIC组件的主要材料平台。GaN是一种新的候选材料，由于其高功率/热处理能力以及快速开关能力，在电源应用和射频系统中非常有用。
确定了计划在设计中使用的fet类型后，可以使用中的仿真工具设计和模拟电路PSpice软件从节奏．PSpice用户可以访问功能强大的SPICE模拟器以及专业设计功能，如模型创建、绘图和分析工具等等。
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