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半导体的奇妙之旅：JFET是如何被发明出来的？
在现代电子设备中，场效应晶体管（FET）扮演着不可或缺的角色。而其中的结接式场效应晶体管（JFET）则是这些设备中的基本构建块之一。 JFET作为一种三端半导体器件，具备电子控制开关和电阻的功能，甚至能用来构建放大器。不同于双极性接面晶体管（BJT），JFET是完全由电压控制的，这意味着它不需要偏置电流，这一特点使得JFET在许多应用中具有极大的优势。
JFET通常在其闸极与源极之间的电压为零时导通，若施加适当极性的偏压，则会减少电流的流动。
JFET的工作原理
JFET的基本运作原理可以比拟于花园水管，水流的量可以通过收缩水管的直径来进行控制。当在JFET的闸极和源极之间施加电压时，会形成一个耗尽区该区域因缺乏可移动载流子而不再导电。随着耗尽区的扩大，导电通道的横截面减小，从而限制了电流的流通。当耗尽层足够厚以至于完全跨越导电通道时，JFET便进入了所谓的「挤压关闭」状态。
JFET可以被视为一种耗尽型元件，依赖于耗尽区的原理来控制电流的流动。
JFET的历史沿革
JFET的发展历程可追溯至20世纪初，尤利乌斯·里连费尔德（Julius Lilienfeld）在1920年代与1930年代先后申请了一系列类似FET的专利。真正的JFET于1945年由海因里希·韦克（Heinrich Welker）首次获得专利。到1940年代，诺贝尔奖得主约翰·巴丁（John Bardeen）、华特·布拉特（Walter Houser Brattain）和威廉·肖克利（William Shockley）也在研发FET，不过当时的技术尚未成熟，接连失败。最终，1952年，肖克利提出的理论推导的JFET在1953年由乔治·C·戴西（George C. Dacey）与伊恩·M·罗斯（Ian M. Ross）成功建造出来。
1950年，日本工程师西泽纯一（Jun-ichi Nishizawa）和渡边义男（Y. Watanabe）为一种类似装置申请了专利，此装置被称为静态诱导晶体管（SIT）。
结构介绍
JFET的基本结构是由一长段掺杂的半导体材料构成，这些材料可能是p型或n型的半导体。每端形成欧姆接点，分别为源（S）和漏（D）。在该半导体通道的两侧或周围形成了一个pn接面，并通过欧姆闸极接点（G）来偏置其电压。
JFET的比率
与其他场效应晶体管相比，JFET在室温下的闸极电流（即闸极到通道接面的反向漏电流）与MOSFET相当，但远低于双极性接面晶体管的基极电流。 JFET的跨导（transconductance）高于MOSFET，同时拥有低的闪烁噪声，因而在某些低噪声和高输入阻抗的运算放大器中被予以使用。
由于JFET在电路中具有极高的输入阻抗，因此对于用作输入的电路仅需消耗微量的电流。
JFET的现状和未来
随着技术的演进，特别是2008年商业化的碳化矽（SiC）宽带隙器件的推出，使得JFET在高速度、高电压开关应用中变得可行。尽管早期SiC JFET的生产存在困难，但如今这些问题已基本解决，并广泛应用于与传统低电压的硅MOSFET搭配使用的场景中。
随着电子技术的发展，JFET技术也将迎来更多的应用和挑战。我们是否能期待JFET在未来的电子器件中发挥更大的作用和潜力？
