Мощные транзисторы со статической индукцией

Транзисторы со статической индукции (СИТ-транзисторы)– это полевые транзисторы с управляющим р-п переходом с коротким вертикальным каналом. В СИТ-транзисторах также обеспечивается параллельное соединение каналов, причем каналы могут быть как п - типа, так и р - типа проводимости.

Типичная структура мощного СИТ-транзистора с каналом п -типа проводимости приведена на рисунке 11.3. На пластинке кремния п -типа проводимости создаются области полупроводника р -типа в форме цилиндра, диаметр и длина которого составляют несколько микрометров. Эта система цилиндров играет роль затвора и электрически все они соединены параллельно. Вокруг затворов создаются р-п переходы (на рис.11.3 показаны штриховой линией), а области полупроводника между р-п переходами образуют каналы, по которым протекает ток стока.

Физические процессы в СИТ-транзисторе во многом аналогичны полевым транзисторам с управляющим р-п переходом. Действительно, при изменении напряжения на затворе относительно истока меняется ширина р-п

а) б)

Рис.11.3. Структура СИТ-транзистора вид спереди а) и вид сбоку б)

перехода, что приводит к изменению ширины канала и тем самым и тока стока. При некотором отрицательном потенциале на затворе р-п переходы могут перекрываться, канал исчезает и ток стока стремится к нулю.

В СИТ-транзисторах, в отличие от обычных, влияние напряжения на стоке носит другой характер. В СИТ-транзисторах длина канала очень мала и при протекание тока стока в канале практически не происходит падение напряжения и, поэтому, перекрытие канала в стоковом конце отсутствует, что имеет место в обычных полевых транзисторах. Поэтому рост напряжения стока сопровождается ростом тока стока и не наступает его насыщение. Кроме того, с увеличением напряжения на стоке уменьшается напряженность электрического поля в области между истоком и затвором. Оба эти фактора приводят к постоянному росту тока стока с ростом напряжения на стоке. Это сказывается на виде выходных (стоковых) вольтамперных характеристиках (рис.11.4). Как видно из рисунка, СИТ-транзистор представляет собой нормально открытый прибор, при нулевом напряжении на затворе цепь сток-исток находится в открытом состоянии и имеет практически линейную вольтамперную характеристику. Для запирания транзистора на затвор необходимо подать достаточно большие напряжения отрицательной полярности. Такое свойство СИТ-транзистора затрудняет его применение в качестве электронного ключа. Однако благодаря малому входному сопротивлению и практически линейной стокозатворной характеристики СИТ-транзистор находит широкое применение для создания усилителей мощности звуковых сигналов высокого качества.

Разработаны разновидности СИТ-транзисторов, в которых технологическими приемами обеспечено закрытое состояние транзистора при нулевом напряжении на затворе. Благодаря этому такие СИТ-транзисторы переходят в режим работы, подобной работе биполярного транзистора. В этом режиме затвор играет роль базы. Такие СИТ-транзисторы получили название биполярные или БСИТ- транзисторы и они обладают хорошими ключевыми свойствами.

Поскольку СИТ и БСИТ-транзисторы относятся к разряду полевых транзисторов с управляющим р-п переходом, то их маркировка и условно-графические обозначения такие же и определить СИТ-транзистор можно только по номеру разработки. Для примера, транзистор марки КП926 является

Рис.11.4. Статические стоковые характеристики СИТ-транзистора.

СИТ-транзистором, работающим с током стока до 16А и напряжениям на стоке о 400В, а напряжение отсечки равно -15В. Транзистор марки КП955 является БСИТ-транзистором с нулевым напряжением отсечки, током стока до 25А и рабочим напряжением до 450В.

Дата добавления: 2015-05-06