Принцип дії польового транзистора з ізольованим затвором

Окрім польових транзисторів з управляючим затвором існують так звані транзистори з ізольованим затвором. Такі транзистори часто називають МДН–транзистори (метал-діелектрик-напівпровідник) або МОН-транзистори (метал-оксид-напівпровідник). На рис. 2.27 і рис. 2.28 показані позначення на схемах такого транзистора і його будова.

Основою транзистора є кремнієва пластинка з електропровідністю p-типу. У ній створено дві області з електропровідністю n+-типу (з підвищеною провідністю). Ці області є витоком і стоком і від них зроблені виводи. Між стоком і витоком розміщується приповерхневий канал з електропровідністю n-типу. Заштрихована область - діелектричний шар з діоксиду кремнію (його товщина зазвичай складає 0,1 - 0,2мкм). Над діелектричним шаром розташований затвор у вигляді тонкої металевої плівки. База такого транзистора зазвичай сполучена з витоком і ії потенціал береться за нульовий. Інколи до бази під’єднаний окремий контакт. Розглянутий транзистор називають транзистором з власним (вбудованим) каналом.

Принцип його дії наступний. Якщо на затвор прикладена нульова напруга, то, при нульовій напрузі між стоком і витоком, через канал потече струм (потік електронів). Через базу струм не піде, оскільки один з p-n-переходів знаходиться під зворотною напругою. При подачі на затвор напруги негативної полярності відносно витоку (отже і бази) в каналі утворюється поперечне електричне поле, яке виштовхує електрони з каналу в області витоку, стоку і бази. Канал збіднюється електронами, його опір збільшується, струм зменшується. Чим більша напруга на затворі, тим меншим буде струм. Такий режим називається режимом збіднення. Якщо подати позитивну напругу на затвор, то під дією поля з областей стоку, витоку і кристалу в канал приходитимуть електрони. Опір каналу буде падати, струм збільшуватися. Такий режим називається режимом збагачення. Якщо база n-типу, то канал має бути p-типу і полярність напруги змінюється на протилежну.

 

Польовий транзистор з плаваючим затвором

Транзистор з плаваючим затвором є одним з різновидів польового транзистора (див. рис. 2.29). В нього крім основних складових частин – витоку, стоку і управляючого затвору, є додаткова пластина, яка називається плаваючим затвором. Плаваючий затвор транзистора розташований в глибині діелектрика на деякій відстані від всіх контактів транзистора, що не дає малоенергетичним електронам каналу провідності потрапляти на нього. Вище ізольованого в діелектрику плаваючого затвору розташований управляючий затвор. Якщо до нього прикласти напругу, то багато електронів провідності набувають настільки високої енергії, що можуть внаслідок тунельного ефекту проходити крізь діелектрик і осідати на плаваючому затворі, в результаті чого заряд плаваючого затвору з нейтрального стає негативним. Електрони, що попали на плаваючий затвор, можуть залишатися там протягом десятків років, причому їх кількість не зменшуватиметься, якщо на транзистор не подається напруга. Якщо ж до управляючого затвору прикласти напругу протилежного знаку, то електрони починають з плаваючого затвору стікати, тим самим розряджаючи його. Властивість транзисторів з плаваючим затвором зберігати на ньому заряди широко використовується в напівпровідникових пристроях комп’ютерної пам’яті (докладніше в 2.7.1.6).

Інтегральні мікросхеми

Інтегральні мікросхеми складаються із з’єднаних провідним матеріалом груп функціонально пов’язаних схемних елементів (діодів, транзисторів, резисторів, конденсаторів) в єдиній напівпровідниковій матриці і розміщених в окремій капсулі.

Кожна інтегральна мікросхема, як єдиний прилад, замінює одну або декілька радіотехнічних схем: підсилювачів, генераторів, логічних схем, тощо. Необхідні з’єднання окремих елементів радіотехнічних схем здійснюються вже в технологічному процесі виготовлення інтегральної схеми. З’єднання між елементами схеми здійснюється не зовнішніми провідниками, а за допомогою плівкової або напівпровідникової технології на поверхні або в глибині напівпровідника.

Основою інтегральних мікросхем є напівпровідниковий кристал. Розрізняють три групи інтегральних мікросхем: плівкові, напівпровідникові і гібридні. В напівпровідникових інтегральних схемах всі елементи і між елементні з’єднання виконані в об’ємі і на поверхні напівпровідникової пластини. Кількість елементів може досягати декількох мільйонів. В якості активних елементів в напівпровідникових інтегральних схемах в основному використовуються біполярні транзистори та польові транзистори з ізольованим затвором.

Оперативна пам’ять

Оперативна пам’ять (ОП) – це робоча область процесора комп’ютера. В ній під час роботи зберігаються програми і дані. Вона часто розглядається як тимчасове сховище, оскільки інформація в ОП зберігається тільки при ввімкненому комп’ютері.

Пристрої ОП інколи називають запам’ятовуючими пристроями з довільним доступом (англ.:RAM - Random Access Memory – пам’ять з довільним доступом). Це означає, що звернення до даних, які зберігаються в ОП, не залежать від порядку зберігання в ній. Зараз поняття RAM означає основний робочий простір пам’яті, який створюється мікросхемами динамічної оперативної пам’яті (Dinamic RAM – DRAM) і статичної оперативної пам’яті (Static RAM – SRAM). RAM є енергозалежною пам’яттю. Це означає, що після виключення ПК дані, які в ній зберігаються, будуть втрачені, якщо їх не зберегти на жорсткому диску або пристрої зовнішньої пам’яті.

Фізично ОП в системі є набором мікросхем або модулів, які підключені до системної плати.

В сучасних ПК використовуються запам’ятовуючі пристрої трьох основних типів:

1. ROM (англ.:Read Only Memory, ПЗП – постійний запам’ятовуючий пристрій);

2. DRAM;

3. SRAM.

 

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: