Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Теория транзистора с р-п- затвором

Читайте также:
  1. JOURNAL OF COMPUTER AND SYSTEMS SCIENCES INTERNATIONAL (ИЗВЕСТИЯ РАН. ТЕОРИЯ И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ)
  2. VII. Теория
  3. Бюрократическая теория Вебера.
  4. В различных социологических теориях
  5. Вабила и теория вабления
  6. Взаимосвязь общелитературных (общеязыковых) и функционально-речевых (стилистич) норм. Динамическая теория нормы.
  7. Волновая теория эволюции

Пусть подложка и исток соединены друг с другом и U = 0, на затвор подано напряжение - UЗИ (рис.23 б). Тогда толщина р-n перехода затвор–канал равна:

, (49)

а высота (толщина) канала

, (50)

где h – расстояние между металлургическими границами, N – концентрация легирующей примеси в канале, ee0 – диэлектрическая проницаемость, e – ‘элементарный заряд, jк – контактная разность потенциалов.

При некотором обратном напряжении UЗИ канал полностью перекрывается (у=0). Величину этого напряжения называют напряжением отсечки UОТС. Поскольку UОТС. >> jК

(51)

С учетом (51) выражение (50) можно записать в виде

(52)

При напряжения U ЗИ = 0 высота (толщина) канала максимальна и сопротивление канала R К0 минимально:

, (53)

где r – удельное сопротивление, L – длина и W – ширина канала

При подаче на сток напряжения (U>0) в канале возникает ток IС и вдоль канала появляется падение напряжения U(x), величина которого зависит от расстояния x до истока. При этом на р-n -переходе будет действовать уже сумма напряжении UЗИ+U(x), и толщина канала становится переменный (рис.23 в). Подставив в формулу (52) вместо UЗИ суммарное напряжение можно найти высоту канала, зависящую от координаты х:

(54)

Толщина канала максимальна у истока, где U(0) = 0, и минимальна у стока, где U(L)= UСИ. При некотором напряжении UСИ, называемом напряжением насыщения UНАС канал у стока полностью перекрывается (у=0 при x=L). Отсюда

UНАС = UОТСUЗИ φк(55)

Слагаемым φ к в формулах (52), (54) обычно пренебрегают.

Найдем вольтамперную характеристику ПТ при UСИ £UНАС. Приращение напряжения dU на элементарной длине dx пропорционально протекающему току:

(56)

Подставляя сюда y в виде функции U из (54) и интегрируя, получаем

Подставляя граничные значения U(0)=0, U(L)=UСИ, после несложных преобразований получаем

. (57)

Эта формула применима лишь при UСИ £ UНАС, при UСИ =UНАС ток достигает максимального значения и далее практически не изменяется. Все избыточное напряжение UСИUНАС падает на перекрытом участке канала, который расширяется с увеличением UСИ и длина канала несколько уменьшается (рис.23 г). Подставляя UСИ = UНАС = UОТСUЗИ в (57), получаем характеристику передачи ПТ при UСИ>UНАС

, (58)

где ICmax – максимальный ток при UЗИ =0.

(59)

Полевой транзистор с управляющим р-n -переходом был предложен В.Шокли в 1952 году. Им же было выведено уравнение (57).

 

Вольтамперные характеристики полевого транзистора с управляющим р-п-переходом.

Выходных характеристики полевого транзистора в схеме с общим истоком (ОИ) приведены на рис.24.

Выходных характеристики имеют начальный крутой участок в области от 0 до UНАС, которые описываются формулой (57), и пологий при UСИ > UНАС, где. ток стока IС остается практически постоянным, этот участок ВАХ называется участком насыщения. Незначительное увеличение тока стока IС в режиме насыщения при повышении UСИ объясняется некоторым увеличением длины перекрытого участка и соответствующим уменьшением длины канала и падения напряжения на канале. Поэтому выходная дифференциальная проводимость в режиме насыщения имеет конечное значение.


При дальнейшем увеличение UСИ наступает пробой р-n -перехода и IС лавинообразно возрастает. Пробой возникает на перекрытом участке канала в области стока, где напряженность поля максимальна.

 

Передаточные характеристики IС= при UСИ=const для пологого участка выходных характеристик (UСИ > UНАС) приведены на рис25. Ток IС имеет максимальное значение при UЗИ =0. При UЗИ=UОТС канал перекрывается по всей длине, ток выходной цепи становится минимальным и определяется лишь током неосновных носителей заряда. Этот ток является неуправляемым и может составлять единицы наноампер.

Передаточная характеристика теоретически описывается формулой (58), на практике пользуются более удобной аппроксимацией:

, (60)

которую обычно записывают в виде

, , (60 а)

где b – удельная крутизна.

Входные характеристики представляют собой обратную ветвь вольтамперной характеристики p-n -перехода затвора. Ток затвора составляет единицы – десятки нА, входное сопротивление – 108¸109 Ом.

 


Дата добавления: 2015-07-08; просмотров: 111 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Дифференциальные параметры полевых транзисторов. | Частотные свойства полевых транзисторов. | Усилительный режим полевых транзисторов. | Польові транзистори з р-n переходом | Польові транзистори МОН |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Полевой транзистор с управляющим р-n переходом| Транзисторы с изолированным затвором (МДП-транзисторы).

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)