模拟电路砷化镓金属-半导体场效应管4.2砷化镓金属-半导体场效应管砷化镓(GaAs)是由化学元素周期表中III族元素镓和V族元素砷二者组成的单晶化合物,因此,它又叫做III-V化合物,是一种新型半导体材料。它的特性与周期表中IV族元素硅类似,但重要的差别之一是,GaAs的电子迁移率比硅约大5~10倍。用GaAs制造有源器件时,具有比硅器件快得多的转换速度(例如在截止、饱和导通间变化)。高速砷化镓三极管正被用于微波电路、高频放大和高速数字逻辑电路中。由砷化镓制造的场效应管叫做金属-半导体场效应管(MES-FET),它具有速度高等优点,应用广泛。[pic][pic]b a N沟道MESFET的物理结构和电路符号分别如图1(a)、(b)所示1。图(a)表明,在GaAs衬底上面形成N沟道,然后在N沟道两端利用光刻、扩散等工艺掺杂成高浓度N+区,分别组成漏极d和源极s。当MESFET的栅区金属(例如铝)与N沟道表面接触时,将在金属-半导体接触处形成肖特基势垒区,它和硅JFET中栅极、沟道间的PN结相似。MESFET的肖特基势垒区也要求外加反偏电压,vGS愈负,肖特基势垒区愈宽,N沟道的有效截面积愈小,沟道电阻越大,因此,漏极电流iD将随vGS变化。MESFET的输出特性与硅JFET相似,属于耗尽型器件,有一夹断电压Vp。由于砷