Полевой транзистор с p - n затвором

L – длина канала; d – толщина канала

На кремниевой подложке p⁺-типа создается тонкий слой n-типа, выполняющий функцию канала. Канал – слаболегированная область. На концах канала создают сильнолегированные (низкоомные) n⁺-области Истока и Стока. Эти области делают низкоомными, чтобы уменьшить потери полезного сигнала (на малом сопротивлении будет и малое падение полезного напряжения). Область Затвора (p⁺-область) также является сильнолегированной. Подложка используется как второй Затвор или подключается к Затвору.

Рассмотренный полевой транзистор имеет n-канал, существуют транзисторы с p-каналом.

Обозначение:

Принцип действия полевого транзистора

С n -каналом

На Сток подается положительный потенциал относительно Истока. Считаем, что . Под действием этого напряжения ОНЗ (электроны) движутся от Истока к Стоку, образуя ток канала .

Для эффективной работы транзистора p - n переходы, с помощью которых происходит управление этим током, должны быть смещены в обратном направлении. При подключении к переходам обратного напряжения (минус на Затворе, плюс на Истоке) переходы расширяются, следовательно, канал сужается, и ток канала уменьшается. Таким образом, изменяя напряжение на Затворе , можно управлять током канала.

При определенном напряжении произойдет смыкание переходов, и ток канала станет равным нулю – транзистор запирается.

ВАХ полевого транзистора с p - n затвором

Выходные (стоковые) характеристики – это зависимость тока стока от стокового напряжения при постоянном напряжении на затворе, т.е. при

I_С,mA отсечка, насыщение

В U_ЗИ=0

геометрическое место А

точек насыщения - насыщение U_ЗИ=-1В

парабола (у=х²)

насыщение U_ЗИ=-2В

0 U_СИ, В

Стоко-затворные (передаточные) характеристики- это зависимость тока стока от напряжения затвора при постоянном стоковом напряжении, т.е. при

I_С,mA

I_С_max

U_СИ =10В

U_ЗИ,В 0

U_ОТС

МОП – транзисторы

МОП-транзисторы были разработаны в 1962г. В отличие от полевого транзистора с p-n затвором, у МОП транзистора Затвор изолирован слоем диэлектрика, в результате чего входное сопротивление МОП-транзисторов очень велико (достигает величины 10¹⁴ Ом) – достоинство.

МОП-транзистор с наведенным каналом

Подложка соединена с Истоком. Затвор представляет собой тонкую пленку алюминия, напыленную на поверхность диэлектрика (двуокись кремния).

При подаче на Затвор достаточно большого отрицательного напряжения (“минус” на Затворе, “плюс” на Истоке и Подложке) в кристалле возникает сильное поперечное поле , которое “вытягивает” электроны из-под Затвора вглубь кристалла.

Таким образом, под Затвором увеличивается концентрация дырок, т.е. изменяется тип электропроводности (с n на p) – происходит так называемая инверсия. Инверсия происходит при напряжении .

Возникший тонкий слой p-типа и образует канал, который изолируется от кристалла значительным по толщине обратно смещенным переходом.

С ростом отрицательного напряжения концентрация дырок в канале, а, значит, и его проводимость возрастают, что соответствует режиму обогащения. В режиме обеднения (“плюс” на Затворе) такой транзистор работать не может, т.к. не будет изоляции канала от кристалла незначительным по толщине прямо смещенным переходом.

Обозначение:

Стрелка – это Подложка. В данном случае Подложка и Исток соединены.

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 231; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 6 7 8 9 101112 13 14 15 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!