Устройство, принцип действия и характеристики полевых транзисторов

Полевой транзистор - полупроводниковый прибор, в котором выходным током управляют с помощью электрического поля.

В биполярных транзисторах выходным током управляют с по-мощью входного тока.

В англоязычной литературе эти транзисторы называют тран-зисторами типа FET(Field Effect Transistor). Полевые транзисторы называют еще униполярными, так как в процессе протекания элек-трического тока участвуют только носители одного вида. Исток – электрод, через который электроны попадают в транзистор. Сток - электрод, через который электроны уходят из транзистора.

Затвор – управляющий электрод. В подложке образуется канал между стоком и истоком. В схемах полевой транзистор обозна-чается:

в)

Рисунок 5.18. Схемотехническое обозначение:

а) полевого транзистора с каналом р-типа;

б) полевого транзистора с каналом n-типа;

в) МДП – транзистора с каналом р-типа

Физические основы работы полевого транзистора: концентрация носителей в р –слое значительно выше, чем в n-слое, поэтому область n-р – перехода расположена в основном в n- слое. Подадим отрицательное напряжение на затвор транзистора. Оно сместит переход в обратном направлении. Ширина n-р – перехода зависит от величины , увеличиваясь с увеличением напряжения. n-р – переход расширяется в основном за счет канала. Толщина канала

Рисунок 5.19. Полевой транзистор с управляющим переходом и каналом n – типа

уменьшается. Это приводит к уменьшению тока между истоком и стоком. То есть с помощью напряжения на затворе можно управлять

током на выходе транзистора.

Рисунок 5.20. Стоковая характеристика полевого транзистора

Рисунок 5.21. Управляющая (стокозатворная) характеристика полевого транзистора

Управляющей характеристикой является зависимость тока стока от напряжения затвора при постоянном напряжении сток исток:

при .При некотором напряжении n-p- переход перекрывает канал и ток между истоком и стоком становится равным нулю.

Параметры характеризующие полевой транзистор:

Крутизна стокозатворной характеристики полевого транзистора:

при (5.13)

Измеряется в ;

Дифференциальное сопротивление канала:

при ; (5.14)

Измеряется в ;

Коэффициент усиления:

при . (5.15)

Наиболее распространены полевые транзисторы с изолированным каналом. В транзисторе этого типа затвор отделен от полупровод-ника слоем диэлектрика (двуокись кремния). Эти транзисторы обо-значаются аббревиатурой МДП (металл-диэлектрик-полупроводник). В англоязычной литературе транзисторы обозначаются, как MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor FET).

Дата добавления: 2015-05-06