Полевые транзисторы МДП-типа. Стоковые характеристики полевых транзисторов. Параметры полевых транзисторов

Полевой транзистор — полупроводниковый прибор, через который протекает поток основных носителей зарядов, регулируемый поперечным электрическим полем, которое создаётся напряжением, приложенным между затвором и стоком или между затвором и истоком.

Так как принцип действия полевых транзисторов основан на перемещении основных носителей заряда одного типа (электронами или дырками), такие приборы ещё называют униполярными, тем самым противопоставляя их биполярным

Полевой транзистор с изолированным затвором — это полевой транзистор, затвор которого отделён в электрическом отношении от канала слоем диэлектрика.

 

 

Полевые транзисторы классифицируют на приборы с управляющим p-n-переходом и с изолированным затвором, так называемые МДП («металл-диэлектрик-полупроводник»)-транзисторы, которые также называют МОП («металл-оксид-полупроводник»)-транзисторами, причём последние подразделяют на транзисторы со встроенным каналом и приборы с индуцированным каналом.

К основным параметрам полевых транзисторов причисляют: входное сопротивление, внутреннее сопротивление транзистора, также называемое выходным, крутизну стокозатворной характеристики, напряжение отсечки и некоторые другие.

В кристалле полупроводника с относительно высоким удельным сопротивлением, который называют подложкой, созданы две сильно легированные области с противоположным относительно подложки типом проводимости. На эти области нанесены металлические электроды — исток и сток. Расстояние между сильно легированными областями истока и стока может быть меньше микрона. Поверхность кристалла полупроводника между истоком и стоком покрыта тонким слоем (порядка 0, 1 мкм) диэлектрика. Так как исходным полупроводником для полевых транзисторов обычно является кремний, то в качестве диэлектрика используется слой диоксида кремния SiO2, выращенный на поверхности кристалла кремния путём высокотемпературного окисления. На слой диэлектрика нанесён металлический электрод — затвор. Получается структура, состоящая из металла, диэлектрика и полупроводника. Поэтому полевые транзисторы с изолированным затвором часто называют МДП-транзисторами.

Входное сопротивление МДП-транзисторов может достигать 1010…1014 Ом (у полевых транзисторов с управляющим p-n-переходом 107…109), что является преимуществом при построении высокоточных устройств.

Существуют две разновидности МДП-транзисторов: с индуцированным каналом и со встроенным каналом.

В МДП-транзисторах с индуцированным каналом (рис. 2, а) проводящий канал между сильнолегированными областями истока и стока отсутствует и, следовательно, заметный ток стока появляется только при определённой полярности и при определённом значении напряжения на затворе относительно истока, которое называют пороговым напряжением (UЗИпор).

В МДП-транзисторах со встроенным каналом (рис. 2, б) у поверхности полупроводника под затвором при нулевом напряжении на затворе относительно истока существует инверсный слой — канал, который соединяет исток со стоком.

Структуры полевых транзисторов с изолированным затвором имеют подложку с электропроводностью n-типа. Поэтому сильнолегированные области под истоком и стоком, а также индуцированный и встроенный канал имеют электропроводность p-типа. Если же аналогичные транзисторы созданы на подложке с электропроводностью p-типа, то канал у них будет иметь электропроводность n-типа.

К основным характеристикам полевых транзисторов относятся:

· стокозатворная характеристика – это зависимость тока стока IС от напряжения на затворе UЗИ

· стоковая характеристика – это зависимость IС от UСИ при постоянном напряжении на затворе

IС = f (UСИ), при UЗИ = const.

 

 

Характеристики полевых транзисторов с управляющим p-n переходом: а – стокозатворная (входная); б – стоковая (выходная)

 

Основные параметры полевых транзисторов:

· напряжение отсечки;

· крутизна стокозатворной характеристики. Она показывает, на сколько миллиампер изменится ток стока при изменении напряжения на затворе на 1 В (рис. 2.4, а)

QUOTE S=∆ Ic∆ Uзи , при UСИ = const,

;

· внутреннее (или выходное) сопротивление полевого транзистора (рис. 2.4, б)

, при UЗИ = const;

· входное сопротивление

.

Так как на затвор подаётся только запирающее напряжение, то ток затвора будет представлять собой обратный ток закрытого p-n перехода и будет очень мал. Величина входного сопротивления Rвх будет очень велика и может достигать 109 Ом.

 

№ 13

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. Основные параметры цунами
2. I. Рабочее тело и параметры его состояния. Основные законы идеального газа.
3. Базовые параметры типологизации словарей
4. Биологическое воздействие радиации на человека. Основные величины и контролируемые параметры облучения населения. Приборы дозиметрического контроля.
5. Вопрос №4: Понятие потока в логистике, виды и параметры потока.
6. Вопрос. Конструктивные параметры проходимости машин.
7. Вторичные параметры четырехполюсника
8. Гармонический анализ несинусоидального периодического тока: разложение в тригонометрический ряд, параметры гармоник, параметры несинусоидального тока.
9. Дисгармония отношений и ее параметры
10. Залежи нефти и газа и их параметры.
11. ЗДОРОВЬЕ И ЗДОРОВЫЙ ОБРАЗ ЖИЗНИ КАК ЦЕЛЕВЫЕ ПАРАМЕТРЫ СОЦИАЛЬНОЙ РАБОТЫ
12. Критерии и параметры итоговой оценки информационно-ознакомительной практики