MESFET（Metal Epitaxial-Semiconductor Field Effect Transistor），是金屬-半導體[接觸勢壘]場效應電晶體的英文簡稱，主要是硼離子的一種反應。
基本介紹
- 中文名：MESFET
- 外文名：Metal-Semiconductor FET
- 全稱：金屬-半導體場效應電晶體
- 優點：微波、高速、大功率和低噪音等
基本概念,與JFET的比較,優點,
基本概念
MESFET是一種由Schottky勢壘柵極構成的場效應電晶體。它與p-n結型柵場效應電晶體相比，只是用金屬-半導體接觸勢壘代替了p-n結柵，則熱穩定性較差、漏電流較大、邏輯擺幅較小、抗噪聲能力較弱；但是金屬-半導體接觸可以低溫形成，而且不僅可用Si，而且也能採用GaAs材料來製造出性能優良的電晶體。
但是，對於InP這種化合物半導體，由於其Schottky勢壘高度較低，難以製作出性能良好的MESFET。一般，InP可以製作出MOSFET，而難以製作出MESFET；GaAs可以製作出MESFET，但難以製作出MOSFET（由於GaAs的表面態密度太大）。
與JFET的比較
MESFET的工作原理與JFET基本相同, 但是有兩點差異:
a）在短溝道(0.5~2μm) GaAs-MESFET中, 速度飽和模型能較好地描述I-V特性(雖然飽和機理是由於谷間躍遷而引起的速度飽和，但與Si和SiC等的MESFET相同，都將產生偶極疇並使電流飽和)；
b）對於柵長<0.5μm的GaAs-MESFET, 由於GaAs中電子的能量弛豫時間>>動量弛豫時間，則電子的輸運將是瞬態的, 有明顯的速度過沖效應(對短溝道Si器件, 無明顯的速度過沖)。
優點
GaAs-MESFET具有優良的微波、高速、大功率和低噪音等性能。例如，對於柵長L=1μm、柵寬W=250μm的微波GaAs-MESFET的噪音，在C波段時為1 dB (相應的BJT為2 dB)，在Ku波段時為2.5~3 dB (相應的BJT為5 dB)。與微波矽BJT相比，GaAs-MESFET不僅工作頻率高 (可達60GHz)、噪聲低，而且飽和電平高、可靠性高等；這是由於與矽相比，n-GaAs外延材料的電子遷移率要大5倍、峰值漂移速度要大2倍，而且器件的襯底可用半絕緣GaAs（SI- GaAs ）以減小寄生電容。
此外，HEMT由於其柵極往往是Schottky勢壘柵，故實際上也可以看成是一種性能特別優良的超高頻、超高速的MESFET。
