Різновиди польових транзисторів
У транзисторах цього типу затвор відділений від напівпровідника шаром діелектрика, в якості якого в кремнієвих приладах зазвичай використовується двоокис кремнію. Ці транзистори позначають абревіатурою МОП (метал-окисел-напівпровідник) і МДП (метал-діелектрик-напівпровідник). В англомовній літературі їх зазвичай позначають абревіатурою MOSFET або MISFET (Metal-Oxide (Insulator) -Semiconductor FET).
У свою чергу МДП-транзистори поділяють на два типи.
У так званих транзисторах з вбудованим (власним) каналом (транзистор збідненого типу) і до подачі напруги на затвор є канал, що з'єднує джерело і стік.
У так званих транзисторах з індукованим каналом (транзистор збагаченого типу) вказаний вище канал відсутній.
МДП-транзистори характеризуються дуже великим вхідним опором. При роботі з такими транзисторами треба вживати особливих заходів захисту від статичної електрики. Наприклад, при пайку все висновки необхідно закоротити.
МДП-транзистор з вбудованим каналом.
Канал може мати провідність як p-типу, так і n-типу. Для визначеності звернемося до транзистора з каналом p-типу. Дамо схематичне зображення структури транзистора (рис. 1.97), умовне графічне позначення транзистора з каналом p-типу (рис. 1.98, а) і з каналом n-типу (рис. 1.98, б). Стрілка, як зазвичай, вказує напрямок від шару p до шару n.
Розглянутий транзистор (див. Рис. 1.97) може працювати в двох режимах: збіднення та збагачення.
Режиму збідніння відповідає позитивне напруга u зи. При збільшенні цієї напруги концентрація дірок в каналі зменшується (так як потенціал затвора більше потенціалу витоку), що призводить до зменшення струму стоку.
Якщо напруга u зи більше напруги відсічення, т. Е. Якщо u зи> u зіотс. то канал не існує і ток між витоком і стоком дорівнює нулю.
Режиму збагачення відповідає негативна напруга u зи. При цьому, чим більше модуль зазначеного напруги, тим більше провідність каналу і тим більше струм стоку.
Наведемо схему включення транзистора (рис. 1.99).
На ток стоку впливає не тільки напруга u зи. але і напруга між підкладкою і джерелом u пі. Однак управління по затвору завжди краще, так як при цьому вхідні струми набагато менше. Крім того, наявність напруги на підкладці зменшує крутизну.
Підкладка утворює з витоком, стоком і каналом p - n-перехід. При використанні транзистора необхідно стежити за тим, щоб напруга на цьому переході не зміщувати його в прямому напрямку. На практиці підкладку підключають до джерела (як показано на схемі) або до точки схеми, що має потенціал, більший потенціалу витоку (потенціал стоку в поступовим зниженням дози менше потенціалу витоку).
Зобразимо вихідні характеристики МДП-транзистора (вбудований p-канал) типу КП201Л (рис. 1.100) і його стокозатворную характеристику (рис. 1.101).
МДП-транзистор з індукованим (наведеним) каналом.
Канал може мати провідність як p-типу, так і n-типу. Для визначеності звернемося до транзистора з каналом p-типу. Дамо схематичне зображення структури транзистора (рис. 1.102), умовне графічне позначення транзистора з індукованим каналом p-типу (рис. 1.103, а) і каналом n-типу (рис. 1.103, б).
При нульовій напрузі u зи канал відсутній (рис. 1.102) і струм стоку дорівнює нулю. Транзистор може працювати тільки в режимі збагачення, якому відповідав би негативна напруга u зи. При цьому u з> 0.
Якщо виконується нерівність u з> u з поріг. де u з поріг - так зване порогове напруга, то між витоком і стоком виникає канал p-типу, за яким може протікати струм. Канал p-типу виникає через те, що концентрація дірок під затвором збільшується, а концентрація електронів зменшується, в результаті чого концентрація дірок виявляється більше концентрації електронів. Описане явище зміни типу провідності називають інверсією типу провідності, а шар напівпровідника, в якій вона має місце (і який є каналом), - інверсним (інверсійним). Безпосередньо під інверсним шаром утворюється шар, збіднений рухливими носіями заряду. Інверсний шар значно тонше збідненого (товщина інверсного шару 1 · 10 - 9. 5 · 10 - 9 м, а товщина збідненого шару більше в 10 і більше разів).
Зобразимо схему включення транзистора (рис. 1.104), вихідні характеристики (рис. 1.105) і стокозатворную характеристику (рис. 1.106) для МДП-транзистора з індукованим p-каналом КП301Б.
Рекомендуйте цю статтю іншим!