静电感应晶体管（SIT）在结构上就是一种短沟道结型场效应晶体管，不过它采用的是两个主电极不共面的竖直导电方式。它和静电感应晶闸管（SITH）都是高频大功率电力半导体器件，在结构和原理上都有颇多相似之处，都是利用静电感应原理控制工作电流的器件家族中的重要成员。静电感应晶体管和静电感应晶闸管具有功耗低、开关速度高、输入阻抗高、可用栅压控制电流的开关等优点，在感应加热、超声波加工、广播发射等高频大功率装置以及逆变电源、开关电源、放电设备电源等新型电源的应用中具有很强的优势。需要补充说明的是，静电感应一词，来自于通过电场来控制流经的电流，类似静电感应现象，在不同国家和研究单位对这两个器件有不同的名称。

静电感应晶体管就是结型场效应晶体管导电沟道的竖直化，是一种高压大电流短沟道结型场效应晶体管。其典型的结构有两种，分别如图4-17a和b所示。

其中，图4-17a是隐埋栅N沟道静电感应晶体管，结构中有一排隐埋于N型层中的P⁺型平行条状掺杂区。当在器件上下表面的两个主电极间有电流通过时，这些P⁺区之间的中性N区是载流子的唯一通道，即导电沟道。导电沟道的有效宽度则取决于P+N结的偏置情况。这不但与直接加在P⁺N结上的电压有关，也与加在两主电极间的电压有关，因为后者将使沟道中出现电位梯度。当对P⁺N结加负偏压时，其空间电荷区主要在杂质浓度低的N型沟道区中扩展，因主电极电压而具有较高电位的一端扩展较宽。随着P⁺N结反偏压或主电极电压的升高而不断扩展的空间电荷区逐渐使有效沟道变窄，并可最终将其在高电位端夹断。这与水平沟道结型场效应晶体管的结构形式与工作方式十分相似。

对于静电感应晶体管，参照结型场效应晶体管的命名方式将做在其上下表面的两个主电极分别称为源极和漏极，把赖以控制沟道宽度即器件导电状态的P⁺称为栅，其上的电极叫做栅极。静电感应晶体管具有跟结型场效应晶体管一样的表示符号。

图4-17 静电感应晶体管的典型结构

图4-17b是表面栅N沟道静电感应晶体管。在这种结构中，栅P+区位于器件表面，与源极N⁺接触区水平相间，但P⁺区比N⁺区深，以便于控制N+区下的沟道宽度。(www.daowen.com)

如果不考虑引出电极采用的N⁺N结构，都将其看成N区，则这两种的简化结构如图4-12所示，如果愿意，可以将其转成竖直。所以，静电感应晶体管的基本开通和关断工作原理与结型场效应晶体管相同，与上面结型场效应晶体管分析有差别的地方在于导通时特性，上一节分析的长沟道结型场效应晶体管具有类似于真空五极管的工作特性，即其漏极电流在漏-源电压超过某临界值时趋于饱和。而静电感应晶体管的输出与之不同，其输出特性如图4-18所示，即在确定的栅源电压下，漏极电流在漏-源电压低于某临界值时很小，在漏-源电压超过该临界值后持续地随其升高而增大。对于不同的栅源电压U_GS，静电感应晶体管的漏-源电压U_DS临界值U_T不同，U_GS幅值越高，U_T也越高。这是短沟道结型场效应晶体管的特性决定了静电感应晶体管的输出特性，在此不进行详细展开分析。而当栅漏极电压U_GS一定时，器件的流经电流和端电压呈线性关系，斜率的大小由静电感应晶体管的通态电阻决定，所以与其他的电力半导体器件有所区别，静电感应晶体管既是一个开关器件，也是一个特性良好的放大器件。

对于其阻态中的击穿特性，与结型场效应晶体管或者双极型晶体管一样，主要是势垒区的雪崩效应来决定，其阻断能力受雪崩击穿电压决定。高压静电感应晶体管雪崩击穿电压主要影响因素在于其低掺杂沟道。

而静电感应晶体管的开关特性保持了单极型器件的优点。其源极电流是由栅压控制的，其稳定状态下的栅-源电流只是极其微弱的泄漏电流，因而理想静电感应晶体管在稳定的导通和阻断状态下的输入阻抗趋于无穷大。在这两个稳定状态之间的过渡过程中，沟道之中的空间电荷区宽度靠外加栅-源偏压来调制，犹如一个电容器的充放电，而其过渡过程中的输入阻抗由栅电容的大小来决定。因此，静电感应晶体管也具有开关速度快、工作频率高、恢复特性极小的特点。高压静电感应晶体管的频率有所降低，但一般超出其他电力半导体器件。

图4-18 静电感应晶体管输出特性