Полевые транзисторы.

Принцип работы полевого транзистора основан на модуляции сопротивления проводящего канала под воздействием электрического поля.

Рис.1.20. Обозначения полевого транзистора с изолированным затвором: (A) c индуцированным каналом p -типа, (B) c индуцированным каналом n -типа.

Существуют два основных класса полевых транзисторов: c управляющим p-n переходом и с изолированным затвором, из которых мы кратко остановимся на последнем.

В основном кристалле проводимости р или n типа подключены электроды истока и стока. Сверху находится слой диэлектрика, на который напыляется электрод затвора.

Если вместо диэлектрика нанесена окись металла, то такой тип элемента будет называться МОП-транзистором.

Рассмотрим принцип работы полевого транзистора с n -каналом (подложка p -типа). На подложке р – типа сформированы две области n -типа - сток и исток, а затвор отделен от подложки тонким слоем диэлектрика. Если напряжение на затворе отсутствует, то электрическая цепь сток-исток через p -область подложки содержит обратно включенный р–n переход при любой полярности напряжения стоком и истоком, и ток через транзистор пренебрежимо мал. Если к затвору транзистора приложить достаточно большое положительное напряжение, то в р –области на границе с диэлектриком образуется (индуцируется) инверсный токопроводящий канал n –типа, соединяющий области стока и истока. По этому каналу может протекать ток сток - исток с малым сопротивлением транзистора. На практике обычно исток и подложку заземляют, а на сток падают положительное напряжение (n -канал). Такой тип транзистора называется полевым транзистором с индуцированным каналом. Его ВАХ (рис.1.21) сходна с ВАХ биполярного транзистора (рис. 1.24), где можно отметить аналогичные участки режимов насыщения (I) и усиления (II) разделяемые напряжением отсечки U _отс, которое определяет формирования проводящего канала между истоком и стоком. Участок III соответствует режиму пробоя транзистора.

Рис. 1.21. ВАХ полевого транзистора с индуцированным n -каналом. Напряжение на затворе u_зи1> u_зи2 >u_зи3.

Существуют полевые транзисторы (с изолированным затвором) с встроенным каналом. Канал образуется при изготовлении в виде тонкого приповерхностного слоя с n – проводимостью между стоком и истоком. Благодаря встроенному каналу ток стока не равен нулю даже при нулевом напряжении на затворе, и только достаточно большое отрицательное напряжении разрушит его, то есть разомкнет цепь исток-сток за счет оттягивания электронов вглубь подложки. ВАХ такого элемента аналогична ВАХ лампового триода (рис.1.3), где роль сетки играет затвор, а роль анода - сток. В обозначении полевого транзистора с встроенным каналом (n или p -типа) пунктирная вертикальная линия между стоком и истоком (рис. 1.20) заменяется сплошной.

Дата добавления: 2015-11-14