Снятие статических характеристик полевого транзистора с изолированным затвором и индуцированным каналом

Общие сведения

Полевые транзисторы с изолированным затвором отличаются тем, что затвор выполнен в виде слоя металла, отделённого от полупроводникового канала тонким изолирующим слоем оксида кремния. Поэтому их называют МОП-транзисторами (металл – окисид - полупроводник). Канал между истоком и стоком МОП-транзистора можем быть встроенным, т.е. специально изготовленным или наведённым. В первом случае характеристики МОП-транзистора аналогичны характеристикам транзистора с p-n переходом, но отличаются возможностью работы с прямым смещением затвора (в режиме обогащения). На рисунке 7.9. показаны структура, условное обозначение и характеристики транзистора с встроенным каналом типа n.

Рисунок 7.9 Структура, условное обозначение и характеристики транзистора с встроенным каналом типа n

 

Структура, условное обозначение и стоко-затворная характеристика МОП-транзистора с индуцировнным каналом типа n показана на рисунке 7.10 В подложке типа р изготовлены только небольшие области противоположного типа проводимости. При подаче на затвор положительного напряжения относительно истока к затвору будут притягиваться электроны, в то время как дырки от него будут оттесняться. При некотором напряжении, называемым пороговым (U_ЗИпор) под затвором образуется n-слой, перемыкающий n-области под истоком и стоком. Вся стоко-затворная характеристика лежит в области обогащения.

В МОП транзисторе с индуцированным каналом типа рструктура симметрична, и аналогичные процессы протекают при отрицательном напряжении на затворе.

 

Рисунок 7.10 Структура, условное обозначение и стоко-затворная характеристика МОП-транзистора

Экспериментальная часть

Задание

Снять статические выходные характеристики и стоко-затворную характеристику МОП-транзистора с индуцированным каналом типа n, определить пороговое напряжение U_ЗИпор, максимальную крутизну стоко-затворной характеристики S, сопротивления канала в ключевом режиме (в закрытом состоянии R_СИзакр и в открытом - R_СИоткр).

Порядок выполнения экспериментов

Собрать цепь для снятия характеристик транзистора (рисунок 7.11). Диод Д226 включен в схему для предотвращения подачи отрицательного напряжения на транзистор при снятии выходных характеристик. Диод, показанный внутри микросхемы IRFD024 является паразитным элементом, обусловленным конструкцией p-n переходов в транзисторах подобного типа..

Рисунок 7.11 Цепь для снятия характеристик транзистора

 

Включите блок генераторов напряжений и мультиметры. Регулируя напряжение на затворе потенциометром, определите пороговое напряжение, при котором появляется ток стока.

U_ЗИпор = …В.

Устанавливая потенциометром напряжения на затворе, указанные в таблице 7.3, снимите стоко-затворную характеристику.

 

Таблица 7.3

UЗИ, В	3, 5	3, 6	3, 7	3, 8	3, 9	4, 0	4, 1	4, 2	4, 3	4, 4
IC, мА	0, 01	0, 02	0, 03	0, 09	0, 13	0, 17	0, 18	0, 18	0, 18	0, 18

 

Построить график стоко-затворной характеристики (рис.2.9.4) и определите крутизну:

Для снятия выходных характеристик транзистора переключите питание на регулируемый источник постоянного напряжения -13…+13 В, как показано на схеме

пунктиром, установить напряжение на затворе равным 3, 9 В и переключить вольтметр для измерения напряжения U_СИ.

Регулируя напряжение питания от 0 до максимального значения (13…14.В), снять зависимость I_С(U_СИ) при U_ЗИ = 3, 9 В (табл. 7.4).

 

Таблица 7.4

UСИ, В		0, 2	0, 5
IС, мА	при UЗИ=3, 9 В		69, 9		82, 6
при UЗИ=4 В		90, 8
при UЗИ=4, 1 В
при UЗИ=4, 2 В

 

Переключите снова вольтметр для измерения напряжения U_ЗИ, установите потенциометром U_ЗИ = 4 В, переключите вольтметр обратно для измерения напряжения U_СИ и снимите зависимость (U_СИ) при U_ЗИ = 4 В.

Аналогично снимите выходные характеристики при других значениях U_ЗИ.

На рисунке 7.12 построить графики выходных характеристик.

Установить такое напряжение на затворе, при увеличении которого ток стока не изменяется (полностью открытое состояние транзистора) и определите сопротивление:

R_СИоткр= U_СИ/ I_С = …Ом.

Установить на затворе напряжение равным нулю и определите сопротивление транзистора в закрытом состоянии:

R_СИоткр= U_СИ/ I_С = …Ом.

Примечание: В последнем опыте ток весьма мал, поэтому для его измерения необходимо отключить вольтметр и переключить прибор на минимальный предел измерения тока.

 

Рисунок 7.12 График стокозатворных характеристик

 

 

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Cущностные характеристики техники
2. I Общая характеристика эфирномасличного сырья
3. I. ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ
4. II Модуль. Криминологическая характеристика отдельных видов преступности
5. II. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
6. III. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ХИМИЧЕСКИХ
7. V5: Характеристики временных рядов
8. А.Е.М. – весовая характеристика элемента – относительная величина количества энергии, наполняющий элемент, отличающая его от среды нахождения.
9. Автокорреляция уровней динамического ряда и характеристика его структуры
10. Агроклиматическая характеристика Воронежской области.
11. Агроклиматическая характеристика Тверской области.
12. Агрометеорологическая характеристика.