FET 和 MOSFET 的區別

FET（場效應電晶體）和 MOSFET（金氧半導體場效應電晶體）是兩種用於電子電路的電晶體型別。FET 和 MOSFET 都是三端器件，用於訊號放大、開關和處理。

FET 中的柵極與源極和漏極之間由一個稱為溝道的區域隔開。MOSFET 具有絕緣柵極，該柵極透過一層薄的氧化物與溝道隔開。

閱讀本文以瞭解更多關於 FET 和 MOSFET 的資訊以及它們之間如何不同。

什麼是 FET？

FET 最常見的型別是金氧半導體 FET（MOSFET），它具有一個金屬柵極，該柵極透過一層薄的氧化物與溝道隔開。MOSFET 又分為兩種型別：N 溝道 MOSFET（NMOS）和 P 溝道 MOSFET（PMOS）。

FET 有三個端子：源極、漏極和柵極。源極是電流進入電晶體的地方；漏極是電流離開電晶體的地方；柵極是控制電流流動的端子。柵極與源極和漏極之間由一層絕緣層隔開，通常由二氧化矽製成。

FET 的工作原理是電場可以改變半導體溝道中載流子的濃度，從而控制電流流動。當在柵極端子上施加電壓時，會產生電場，從而在溝道區域感應出電荷。感應電荷吸引或排斥多數載流子（電子或空穴），從而增加或減少溝道的電導率。

術語 MOSFET 用於指代金氧半導體場效應電晶體。它是一種特殊的場效應電晶體，由於其快速有效地切換和放大電訊號的能力，因此經常用於電子電路中。

MOSFET 的所有端子都連線到源極端子，包括柵極、襯底（或主體）、漏極和襯底。柵極是一個金屬電極，透過一層二氧化矽絕緣層與半導體材料隔開，而源極和漏極是半導體材料中的摻雜區域。

MOSFET 的工作原理類似於普通的 FET。當在柵極端子上施加電壓時，源極和漏極端子之間半導體溝道的電導率會發生變化，從而產生電場。根據施加的柵極偏置電壓，MOSFET 可以充當開關或放大器。

與其他型別的電晶體相比，MOSFET 具有多種優勢，例如高輸入阻抗、低功耗和快速切換。MOSFET 也可以製成比其他型別的電晶體更小的尺寸，這使得它們適合用於高密度積體電路。

但是，MOSFET 也有一些缺點，包括容易受到靜電放電 (ESD) 損壞、對溫度敏感以及柵極氧化層擊穿。因此，必須採取適當的措施來保護 MOSFET 免受這些潛在問題的侵害。

下表重點介紹了 FET 和 MOSFET 之間的主要區別：

特性	FET	MOSFET
全稱	場效應電晶體 (FET)	金氧半導體場效應電晶體 (MOSFET)
柵極電壓	控制溝道寬度	調節溝道電導率
型別	結型場效應電晶體 (JFET)、金屬半導體場效應電晶體 (MESFET)、高電子遷移率電晶體 (HEMT)	N 溝道 MOSFET (NMOS)、P 溝道 MOSFET (PMOS)
功耗	低於雙極性電晶體	低於雙極性電晶體
輸入阻抗	高	非常高
噪聲	噪聲較大	噪聲較小
熱穩定性	良好	穩定性較差
複雜性	簡單	更復雜
應用	放大器、開關和射頻器件	電源、數字邏輯和放大器
溝道導體	多數載流子	多數載流子
柵極結構	金屬或摻雜半導體層	金屬在薄氧化物層頂部

總之，雖然 FET 和 MOSFET 在用作三端器件進行放大、開關和訊號處理方面有一些相似之處，但它們在結構和電流控制技術方面有所不同。

MOSFET 使用絕緣柵極來控制電流流動，而 FET 使用電場。MOSFET 提供更好的效能，並且可以製成更小的尺寸，這使得它們適合用於高密度電路。

瞭解這兩種型別的電晶體之間的區別可以幫助電子工程師為其特定應用選擇最佳器件。

Md. Sajid

更新於： 2023 年 8 月 22 日

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