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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。
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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
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