Униполярные транзисторы. Принцип действия МДП транзисторов с индуцированным каналом n-типа. Статические характеристики и малосигнальные параметры

Управляющее напряжение подается между затвором и подложкой. Под влиянием образующегося электрического поля у поверхности полупроводника создается р-канал за счет отталкивания электронов от поверхности вглубь полупроводника в транзисторе с индуцированным каналом. В транзисторе со встроенным каналом происходит расширение или сужение имеющегося канала. Под действием управляющего напряжения изменяется ширина канала и, соответственно, сопротивление и ток транзистора.

Напряжение на затворе, при котором индуцируется канал, называется пороговым напряжением. При практическом определении этого напряжения обычно задается определенный ток стока, при котором потенциал затвора достигает порогового напряжения (0.2...1 В для транзисторов с ге-каналом и 2...4 В ср-каналом).

По мере удаления от поверхности полупроводника концентрация индуцированных дырок уменьшается. На расстоянии, приблизительно равном половине толщины канала, электропроводность становится собственной (беспримесной). Далее располагается участок, обедненный основными носителями заряда, в котором существует область положительно заряженных ионов донорной примеси. Наличие обедненного участка обусловлено также отталкиванием основных носителей заряда от поверхности вглубь полупроводника.

Таким образом, сток, исток и канал, представляющие собой рабочие области МДП-транзистора, изолированы от подложки?—re-переходом. Очевидно, что ширина р—re-перехода и ширина канала изменяется при подаче на подложку дополнительного напряжения, т.е. током истока можно управлять не только путем изменения напряжения назатворе, но и за счет изменения напряжения на подложке. В этом случае управление МДП-транзистором аналогично полевому транзистору с управляющим?—re-переходом.

Толщина инверсного слоя значительно меньше толщины обедненного слоя. Если последний составляет сотни или тысячи нанометров, то толщина индуцированного канала составляет всего 1...5 нм. Другими словами, дырки индуцированного канала "прижаты" к поверхности полупроводника, поэтому структура и свойства границы полупроводник-диэлектрик играют в МДП-транзисторах очень важную роль.

Дырки, образующие канал, поступают в него не только из подложки re-типа, где их мало и генерируются они сравнительно медленно, но также из слоев р-типа истока и стока, где их концентрация практически не ограничена, а напряженность поля вблизи этих электродов достаточно велика.

КАНАЛА НЕТ

Может работать только в режиме обогащения (создается канал)

Стоковые характеристики Стоко-затворные характеристики

Параметры:

Если есть дополнительный вывод:

S=dIc/dUзи при Uси = const и Uпи=const

Sп=dIc/dUпи при Uси = const и Uзи=const

Rси

Rз до 10¹⁵ Ом

КМОП – комплементарные транзисторы (два транзистора с разными типами каналов)

Дата добавления: 2015-03-31