源漏電流受柵極上的外加垂直電場(chǎng)控制的垂直溝道場(chǎng)效應(yīng)晶體管。簡(jiǎn)稱SIT。1971年由日本的西澤潤(rùn)一首創(chuàng)。70年代中期,它作為音頻功率放大器件在日本得到迅速發(fā)展。SIT是一種電壓控制器件。在零柵壓或很小的負(fù)柵壓時(shí),靠近源極一側(cè)的溝道中出現(xiàn)呈馬鞍形分布的勢(shì)壘,由源極流向漏極的電流完全受此勢(shì)壘控制。在漏極上加一定電壓后,勢(shì)壘下降,源漏電流開始流動(dòng)。漏壓越高,源漏電流越大,亦即源漏極之間是靠漏電壓的靜電感應(yīng)保持其電連接的 。SIT的特點(diǎn)是頻率覆蓋范圍寬、功率覆蓋范圍大,廣泛應(yīng)用于高保真音響、電源、電機(jī)控制、通信機(jī)、雷達(dá)、導(dǎo)航和各種電子儀器中。
SIT有平面型、埋溝型等幾種。圖2為平面型SIT的部分剖面結(jié)構(gòu)。該器件源極的n型半導(dǎo)體被柵極的p型半導(dǎo)體所圍,漏極電流IDS必須通過(guò)這一窄小的溝道。在柵極與源極間加大負(fù)電壓VGS時(shí),會(huì)使上述溝道變窄以至消失,結(jié)果便在原溝道位置形成了一個(gè)阻止電子通過(guò)的位壘。漏極電壓VDS對(duì)這一位壘也有影響,但作用遠(yuǎn)不如柵極明顯。改變柵極的電壓,便可控制流過(guò)源極和漏極間的電流。圖3是該器件的輸出特性,反映了柵極的控制作用和一定柵極電壓下漏極電流與電壓的關(guān)系。從圖3中可以看到,為截止漏極電流,需要柵極電壓有足夠的負(fù)值,較高的漏極電壓需要有更大負(fù)值的柵極電壓;一旦SIT導(dǎo)通,漏極和源極間相當(dāng)于一個(gè)小電阻。
SIT是介于雙極型功率晶體管(GTR)與功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管(功率MOSFET)之間的器件(性能方面更接近后者),其開關(guān)頻率可在1MHz以上(可達(dá)100MHz),80年代中期其容量已有10A/800V,和功率MOSFET差不多,適用于數(shù)千瓦以下的電力電子裝置上。
雖然SIT的概念早在1950年就被提出,功率SIT器件直至 70年代末方出現(xiàn)。SIT的工作電流密度要大于功率MOSFET,且其制造工藝也比后者容易,因而是一種很有前途的器件,有希望發(fā)展成100A/1000V級(jí)的大容量高頻器件。