第1节 Introduction to Junction Field-effect Transistors (JFET) (修订中)
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晶体管是一种线性半导体器件，通过应用较低功率的电信号来控制电流。晶体管可大致分为两大类：双极型和场效应型。在上一章中，我们研究了双极晶体管，它利用小电流控制大电流。在本章中，我们将介绍场效应晶体管的一般概念——一种利用小电压 (opens new window)控制电流的器件——然后重点介绍一种特殊类型：结型场效应晶体管。在下一章中，我们将探讨另一种场效应晶体管，即绝缘栅晶体管。
所有场效应晶体管都是单极而不是双极器件。即，通过它们的主电流由通过N型半导体的电子或通过P型半导体的空穴组成。当看到设备的物理图时，这一点变得更加明显：
# 1. N沟道JFET
在结型场效应晶体管 (opens new window)或 JFET 中，受控电流从源极流向漏极，或视情况从漏极流向源极。控制电压施加在栅极和源极之间。请注意，电流在源极和漏极之间如何不必穿过 PN 结：路径（称为通道）是半导体材料的不间断块。在刚刚显示的图像中，该通道是 N 型半导体。P 型沟道 JFET 也被制造：
# 2. P沟道JFET
通常，N 沟道 JFET 比 P 沟道更常用。其原因与半导体理论的晦涩细节有关，我不想在本章中讨论。与双极晶体管 (opens new window)一样，我认为引入场效应晶体管使用的最佳方法是尽可能避免理论，而是专注于操作特性。您现在需要关注的 N 和 P 沟道 JFET 之间的唯一实际区别是栅极材料和沟道之间形成的 PN 结的偏置。
在栅极和源极之间没有施加电压的情况下，通道是电流流动的宽阔路径。但是，如果在栅极和源极之间施加这样极性的电压，它会反向偏置PN 结 (opens new window)，源极和漏极连接之间的流动变得有限或受到调节，就像具有一定数量基极电流的双极晶体管一样。最大栅源电压“夹断”通过源极和漏极的所有电流，从而迫使 JFET 进入截止模式。这种行为是由于PN结的耗尽区在反向偏置电压的影响下扩大，如果电压足够大，最终占据沟道的整个宽度。这个动作可以比喻为通过挤压软管来减少液体的流动：只要有足够的力，软管就会被压缩到足以完全阻止流动。
请注意，这种操作行为与双极结型晶体管完全相反。双极晶体管是常关型器件：没有电流通过基极，没有电流通过集电极或发射极。另一方面，JFET 是常开器件：没有施加到栅极的电压允许最大电流通过源极和漏极。另外，请注意，允许通过 JFET 的电流量由电压信号决定，而不是像双极晶体管那样由电流信号决定。事实上，在栅极-源极 PN 结反向偏置的情况下，通过栅极连接的电流应该几乎为零。因此，我们将 JFET 分类为电压控制器件，将双极晶体管分类为电流控制器件。
如果栅极-源极 PN 结正向偏置，电压很小，JFET 通道将“打开”更多一点，以允许更大的电流通过。但是，JFET 的 PN 结本身并不是为处理任何大电流而构建的，因此不建议在任何情况下对结进行正向偏置。
这是对 JFET 操作的非常简明的概述。在下一节中，我们将探讨 JFET 作为开关器件的用途。
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