金属半导体场效应管

金属半导场效应管（金属-半导体场效应晶体管）是一种场效应晶体管半导体器件，类似于具有肖特基（金属-半导体）结而不是用于栅极的 p-n 结的 JFET。

金属半导场效应管采用缺乏高质量表面钝化的化合物半导体技术构建，例如砷化镓、磷化铟或碳化硅，比硅基 JFET 或 MOSFET 速度更快但更昂贵。 生产的金属半导场效应管的工作频率高达大约 45 GHz，通常用于微波频率通信和雷达。 1966 年开发出xxx批金属半导场效应管，一年后展示了其极高频率的 RF 微波性能。

金属半导场效应管与 JFET 类似，与常见的绝缘栅 FET 或 MOSFET 的不同之处在于，在有源开关区域上方的栅极下方没有绝缘体。 这意味着在晶体管模式下，金属半导场效应管栅极应该被偏置，使得一个具有控制底层沟道的反向偏置耗尽区，而不是通向沟道的正向导电金属半导体二极管。

虽然这种限制抑制了某些电路的可能性，因为栅极必须保持反向偏置，因此不能超过一定的正向偏置电压，但如果保持在设计限制的范围内，金属半导体器件的模拟和数字设备可以很好地工作。 设计中最关键的方面是开关区域上的栅极金属范围。 一般来说，门控调制载波通道越窄，整体频率处理能力越好。

源极和漏极相对于栅极的间距以及栅极的横向范围很重要，但设计参数的关键性稍差。 金属半导场效应管电流处理能力随着栅极横向拉长而提高，保持有源区不变，但是由于传输线效应而受到沿着栅极的相移的限制。 结果，大多数生产金属半导体场效应管在栅极上使用低电阻金属的堆积顶层，通常在横截面中产生蘑菇状轮廓。

已经为各种各样的半导体系统探索了许多金属半导体场效应管制造的可能性。 一些主要应用领域是军事通信，作为军用雷达设备和通信、商业光电、卫星通信中微波接收器的前端低噪声放大器，作为微波链路输出级的功率放大器，以及作为功率振荡器。