Часть 2. Полевой транзистор с изолированным затвором MOSFET

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 6Следующая ⇒

Полевой транзистор с изолированным затвором – это полевой транзистор, затвор которого электрически изолирован от проводящего канала полупроводника слоем диэлектрика. Благодаря этому, у транзистора очень высокое входное сопротивление (у некоторых моделей оно достигает 10¹⁷ Ом). Принцип работы этого типа полевого транзистора, как и полевого транзистора с управляющим PN-переходом, основан на влиянии внешнего электрического поля на проводимость прибора.

В соответствии со своей физической структурой, полевой транзистор с изолированным затвором носит название МОП-транзистор (Металл-Оксид-Полупроводник), или МДП-транзистор (Металл-Диэлектрик-Полупроводник). Международное название прибора – MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Effect-Transistor).

МДП-транзисторы делятся на два типа – со встроенным каналом и с индуцированным каналом.

МДП-транзисторы со встроенным каналом — канал выполнен путем физического внедрения между стоком и истоком области с соответствующей электропроводностью.

МДП-транзисторы с индуцированным каналом — канал образуется в результате внешних электрических воздействий;

В каждом из типов есть транзисторы с N–каналом и P-каналом. Толщина канала составляет около 100 ангстрем (100х10^-10)м. 1нанометр = 10 Ангстрем.

Устройство МДП-транзистора (MOSFET) с индуцированным каналом.

На подложке полупроводника с электропроводностью P-типа (для транзистора с N-каналом) созданы две зоны с повышенной электропроводностью N⁺-типа. Все это покрывается тонким слоем диэлектрика, обычно диоксида кремния SiO₂. Сквозь диэлектрический слой проходят металлические выводы от областей N⁺-типа, называемые стоком и истоком. Над диэлектриком находится металлический слой затвора. Иногда от подложки также идет вывод, который замыкают с истоком.

Работа МДП-транзистора (MOSFET) с индуцированным каналом N-типа.

Подключим напряжение любой полярности между стоком и истоком. Электрический ток не пойдет, поскольку между зонами N⁺ находиться область P, не пропускающая электроны.

Если подать на затвор положительное напряжение относительно истока U_зи, возникнет электрическое поле. Оно будет выталкивать положительные ионы (дырки) из зоны P в сторону подложки. В результате под затвором концентрация дырок начнет уменьшаться, и их место займут электроны, притягиваемые положительным напряжением на затворе. Когда U_зи достигнет своего порогового значения, концентрация электронов в области затвора превысит концентрацию дырок. Между стоком и истоком сформируется тонкий канал с электропроводностью N-типа, по которому пойдет ток I_си. Чем выше напряжение на затворе транзистора U_зи, тем шире канал и, следовательно, больше сила тока. Такой режим работы полевого транзистора называется режимом обогащения.

Принцип работы МДП-транзистора с каналом P–типа такой же, только на затвор нужно подавать отрицательное напряжение относительно истока.

Как и ранее, вначале ток I_си растет прямопропорционально росту напряжения U_си.- омическая область (действует закон Ома), и область насыщения (канал транзистора насыщается носителями заряда ), канал расширяется почти до максимума, ток I_си практически не растет- активная область.

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 337; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!