Транзисторы с изолированным затвором

(МДП-транзисторы)

С индуцированным каналом

МДП-транзистор с индуцированным каналом.

В случае подачи напряжения между истоком и стоком в таких транзисторах (при отсутствие напряжения на затворе ) ток не потечет, т.к. два p-n перехода оказываются включены встречно. Если подадим на затвор положительное напряже- ние , ток не потечет, т.к. приповерхностный слой обогатиться только электронами.

Если подадим на затвор отрицательное напряже-ние , то образуеться обедненный слой. При дальнейшим увеличении напряжения на затворе начинает образовываться инверсионный слой дырок, который является проводящим. Дырки вытягиваются из истока, стока и в определенной степени из подложки .

В результате в приповерхностном слое от затвора образуется канал с электро-проводимостью противоположной электро-провдимости подложки

Толщина инверсионного слоя в десятки, сотни раз меньше толщины обедненного слоя .

От n-области канал изолирован обедненным слоем ,который получился в результате удаления электронов. Этот обедненный слой фактически образует p-n переход. С увеличением напряжения на затворе концентрация дырок в приповерхностном канале увеличивается, проводи мость увеличивается , ток увеличивается.

МДП-транзисторы с индуцированным каналом могут работать только в режиме обогащения.

ВАХ

Uзи пороговое- напряжение при котором индуцируется канал . В этих транзисторах можно управлять Ic подовая напряжения на подложку.

На ВАХ две рабочие области : I-линейная область II-область насыщения.

I-Наклон характеристик в это области определяет ся напряжением на затворе, т.е. полевой транзист- ор представляет собой квазилинейное сопротивл-

ение . Также в этой области МДП-транзистор может работать как ключ.

Ic=b[(Uзи-Uзи.порог)*Uси-0,5Uси^2] , где все U –модули напряжений, b- идеальная крутизна .

где μ-подвижность ,εд –диэлектрическая проницаемость Со- удельная емкость на единицу площади.

Ic=b(Uзи-Uзи.пороговое)Uси

Rc=Uси/Iс=1/(b(Uзи-Uзи.пороговое))

При Uзи=0 сопротивление минимальное

При росте напряжения переходим в область насыщения, где Rс стремиться к бесконечности.

МДП-транзистор можно рассматривать как ключевой элемент.

II-соответствует усилительному режиму работы. Искажение сигнала минимально

Ic=0.5b(Uзи-Uзипороговое)^2

Усилительные свойства транзистора оцениваются

крутизной.

Номинальным током полевого транзистора считается ток при Uзи=Uзи.пороговое

Iс.номин.=0,5b*Uзи.пор.^2

Управляющие действие по подложке оценивается

η-коэффициент по подложке.

Sn- крутизна по подложке

Uзи.эф.=Uзи-ηU

3. Рассмотрим активный режим (А):

Uкб<0

Iко = Iкбо (тепл ток примерно = обр току)

С учетом этих усл формулы (3.16) и (3.17) имеют вид:

(3.18)

(3.19)

Характеристики не влияют на ход, они получаются эфидистантными (расп на один раст)an=const

Реальные хар-ки:

На реальные хар-ки влияет:

- эффект модуляции толщины Базы

- зависимость коэфф от I

- пробой

Модуляция:

1 – Линия изб распр конц дырок

Приклад U – происх модул

При неизм входн напряж меняется угол наклона линии или меняется вел-на . Сущ-ет внутр связь по U. Меняется Iк, т.к. он опр-ся коэф диффузии и градиентом