Пристрій МДП-транзистора (MOSFET) із вбудованим каналом
Пристрій МДП-транзистора (MOSFET) з вбудованим каналом - розділ Електроніка, Польові транзистори загальні відомості про польові транзистори Структура Польового Транзистори З Вбудованим Каналом N-Типу Проводимос.
Структура польового транзистора з вбудованим каналомn-типу провідності - на рис. 5.6.
Мал. 5.6. Структура транзистора з вбудованимn-каналом
Фізичний пристрій МДП-транзистора із вбудованим каналом відрізняється від типу з індукованим каналом наявністю між стоком та витоком провідного каналу.
На рис. 5.6 а) - пристрій польового транзистора з ізольованим затвором, з вбудованимp-каналом.
Мал. 5.6 а) МДП-транзистор із вбудованимp-каналом
Робота МДП-транзистора (MOSFET) з вбудованим каналомn-типу
Підключимо до транзистора напругу між витоком і стокомUси будь-якої полярності. Залишимо затвор вимкненим (Uзі = 0). В результаті через канал піде струмIси, що являє собою потік електронів.
Далі підключимо до затвора негативну напругу щодо витоку. У каналі виникне поперечне електричне поле, яке почне виштовхувати електрони із зони каналу у бік підкладки. Кількість електронів у каналі зменшиться, його опір збільшиться, і струмIси зменшиться.При підвищенні негативної напруги на затворі зменшується сила струму. Такий стан роботи транзистора називаєтьсярежимом збіднення.
Якщо підключити до затвора позитивну напругу, електричне поле, що виникло, буде притягувати електрони з областей стоку, витоку та підкладки. Канал розшириться, його провідність підвищиться, і струмIси збільшиться. Транзистор увійде в режимзбагачення.
МДП-транзистор(MOSFET) з вбудованим каналом працює у двох режимах: у режимі збіднення та в режимі збагачення.
ВАХ МДП-транзистора (MOSFET )з вбудованим каналом
Мал. 6.10 ВАХ МДП-транзистора (MOSFET)з вбудованимn -каналом
Прикладемо від джерела живлення постійну напругу між висновками сток-витік. Поки напруга затвор-витік відсутня, канал має деякий опір, по ньому рухаються основні носії заряду, а отже, протікає деякий струм стоку транзистора. Якщо до висновків затвор-виток транзистора з каналом n-типу підключити джерело живлення так, щоб на затвор було подано напругу позитивної полярності, то неосновні носії заряду, присутні в підкладці, будуть втягнуті електричним полем у канал. Концентрація носіїв заряду в каналі зросте, його опір поменшає, а, отже, струм стоку побільшає. Якщо підключити джерело живлення зворотною полярністю так, щоб на затвор було подано негативну напругу щодо витоку, то електрони, що є в каналі, під дією поля будуть витіснені в підкладку. При цьому концентрація носіїв заряду в каналі стане нижчою, опір каналу зросте, і струм стоку поменшає. Якщо замикаюча напруга затвор-витік буде настільки велика, що практично всі носії заряду будуть відтіснені в підкладку, то струм стоку майже відсутній.
Стоково-затворні характеристики польових транзисторів з вбудованим каналомn -типу таp -типу провідностей наведені на рис. 5.7.
Мал. 5.7. Стоково-затворні характеристикиMOSFETіз вбудованим каналом
Польові транзистори з вбудованим каналомфункціонують як режимі збіднення, і у режимі збагачення каналу.
5.3.2. Польові транзистори (MOSFET) з індукованим каналом
Мал. 8.8 Пристрій МДП-транзистора (MOSFET) з індукованимn -каналом
Структура польового транзистораn -типу провідності з індукованим каналом представлена на рис. 5.8.
Мал. 5.8 а). Структура транзистора з індукованимn -каналом
Коли напруга затвор-витік польового транзистора, зображеного малюнку, відсутня, або до затвору прикладено напругу негативної полярності, канал немає і струм стоку транзистора не тече. Коли на затор транзистора подано напругу позитивної полярності щодо витоку, виникне електричне поле, що втягує в ділянку під затвором електрони, які перебували у підкладці на неосновних правах носіїв заряду. А дірки з каналу полем будуть відтіснені в підкладку, що маєp тип провідності. Концентрація електронів у локальній ділянці напівпровідника під затвором між стоком і витоком зростає щодо концентрації дірок, тобто має місце зміна типу провідності і виникає, або, як кажуть, індукується, канал. В результаті відбувається рух носіїв заряду каналом, і тече струм стоку. Стоково-затворні характеристики польових транзисторів з індукованим каналомp -типу таn -типу провідностей дано на рис. 5.9.
Мал. 5.9. Стоково-затворні характеристики ПТ з індукованим каналом
Польові транзистори з індукованим каналом функціонують як збагачення каналу носіями заряду.
Робота МДП-транзистора (MOSFET) з індукованим каналомn-типу
Підключимонапруга будь-якої полярності між стоком та витоком. У цьому випадку електричний струм не піде, оскільки між зонами N + знаходиться область P, яка не пропускає електрони. Далі, якщо подати на затвор позитивну напругу щодо витокуUзі, виникне електричне поле. Воно виштовхуватиме позитивні іони (дірки) із зони P у бік підкладки. В результаті під затвором концентрація дірок почне зменшуватись, і їх місце займуть електрони, що притягуються позитивною напругою на затворі.
КолиUзі досягне свого порогового значення, концентрація електронів в області затвора перевищить концентрацію дірок. Між стоком і витоком сформується тонкий канал з електропровідністюn-типу, яким піде струмIсі. Чим вище напруга на затворі транзистораUзі, тим ширший канал і, отже, більша сила струму. Такий режим роботи польового транзистора називається режимом збагачення.
Мал. 6.7 Робота МДП-транзистора (MOSFET) з індукованим каналомn -типу
Принцип роботи МДП-транзистора(MOSFET) з каналомp -типу такий самий, тільки на затвор потрібно подавати негативну напругу щодо витоку.
Вольтамперні характеристики МДП-транзистора (MOSFET) з індукованим каналом
Мал. 6.8 ВАХ МДП-транзистора (MOSFET)з індукованимn -каналом
Стокові (вихідні) характеристики польового транзистора з ізольованим затвором схожі на ВАХ польового транзистора з керуючимp-n -переходом. Як видно на графіку а), спочатку струмIсі росте прямо пропорційно зростанню напругиUсі. Ця ділянка -омічна область(діє закон Ома), абообласть насичення(канал транзистора насичується носіями заряду). Потім, коли канал розширюється майже максимум, струм стокуIси практично зростає. Ця ділянка -активна область. Коли U си перевищує певне порогове значення (напруга пробою p-n-переходу), структура напівпровідника руйнується, і транзистор перетворюється на звичайний резистор. Даний процес не звернемо, і прилад стає непридатним.
Ця тема належить розділу:
Польові транзистори загальні відомості про польові транзистори
Загальні відомості про польові транзистори.. ідею створення польових транзисторів інакше званих уніполярними або.. польовий транзистор пт напівпровідниковий прилад в якому струм змінюється в результаті дії перпендикулярного.
Що робитимемо з отриманим матеріалом:
Всі теми цього розділу:
Конструкція польових транзисторів з керуючим переходом Польовий транзистор (ПТ) з керуючим переходом теоретично був розрахований Вільямом Шоклі в 1952 році. Один з різновидів таких транзисторів – унітрон – є напівпровідником.
Динамічний режим роботи транзистора Динамічним режимом роботи називають такий режим, в якому до транзистора, який підсилює вхідний сигнал, підключено навантаження. Таким навантаженням може служити резистор RС, під'єднаний
Ключовий режим роботи транзистора Ключовим називають такий режим роботи транзистора, при якому він може бути повністю відкритий, або повністю закритий, а проміжний стан, при якому компонент частково відкритий, в ідеалі