Полевой транзистор с управляющим р-n переходом

Полевые транзисторы.

Полевой транзистор – полупроводниковый прибор, в котором выходной ток управляется входным напряжением. Входное напряжение создает электрическое поле, влияющее на выходной ток, поэтому транзистор называется полевым.

В полевых транзисторах ток создается основным видом носителей, а неосновные носители не играют существенной роли. Поэтому полевые транзисторы называют униполярными, в отличие от обычных, биполярных транзисторов. Процессы инжекции и диффузии отсутствуют, основным видом движения является дрейф в электрическом поле.

Управление током осуществляется с помощью электрического поля, поперечного к направлению дрейфа носителей. Управляющий электрод, создающий это поле, называется затвором.

Проводящий слой, по которому проходит рабочий ток, называется каналом. Существуют p- канальные и n -канальные транзисторы. Область, откуда носители поступают в канал, называется истоком, область, куда они выходят из канала, - стоком. Исток и сток в принципе обратимы.

Каналы могут быть приповерхностными – МДП-транзисторы (транзисторы с изолированным затвором), и объемными –ПТ с управляющим p-n -переходом и с баръером Шоттки.

Условные обозначения транзисторов приведено на рис.22

Входное сопротивление полевых транзисторов для постоянного тока и низкой частоты переменного тока может быть очень большим: 10⁸-10¹⁵ Ом.

Полевой транзистор с управляющим р-n переходом

Устройство полевого транзистора с управляющим р-n- переходом с n-каналом показано на рис.23 а. Канал сформирован в слаболегированном эпитаксиальном слое n-типа, выращенном на подложке p⁺ -типа (верхним индексом + обозначаются сильнолегированные области), в котором далее созданы область затвора p⁺- типа, ограничивающая канал сверху, и области истока и стока n⁺- типа, p-n -переход канал-подложка служит для изоляции канала от подложки и установки начальной толщины канала. Подложка обычно соединяется с истоком, но может иметь также отдельный вывод и служить вторым управляющим электродом.

Устройство ПТ с p -каналом аналогично, лишь тип проводимости областей меняется на противоположный, соответственно, меняется и полярность напряжений, прилагаемых к электродам.

Принцип действия ПТ основан на изменении сечения проводящего канала и, следовательно, его проводимости при подаче на затвор обратного смещения. При этом р-n -переход затвор–канал расширяется в сторону канала и уменьшается высота канала. Изменение проводимости канала приводит к изменению тока стока I_С, протекающего по каналу под действием напряжения U_CИ, приложенного между истоком и стоком.

Транзисторы с металло-полупроводниковым затвором (затвором Шоттки) имеют такой же принцип действия, как и транзисторы с р-п-затвором, отличие состоит лишь в том, что обедненный слой располагается непосредственно у поверхности полупроводника.

Дата добавления: 2015-07-08