Полевые транзисторы с изолированным затвором

Основные параметры полевых транзисторов с управляющим р-n-переходом

· максимальный ток стока Iс max (при U_зи = 0);

· максимальное напряжение сток-исток U_{си max};

· напряжение отсечки U_{зи отс};

· внутреннее (выходное) сопротивление r_i − представляет собой сопротивление транзистора между стоком и истоком (сопротивление канала) для переменного тока:

при U_зи=const;

· крутизна стоко-затворной характеристики:

при U_си=const,

-отображает влияние напряжение затвора на выходной ток транзистора;

· входное сопротивление при U_си=const транзистора определяется сопротивлением р-n- переходов, смещенных в обратном направлении. Входное сопротивление полевых транзисторов с р-n- переходом довольно велико (достигает единиц и десятков мегаом), (10⁷-10⁹Ом) что выгодно отличает их от биполярных транзисторов.

Полевой транзистор с изолированным затвором (МДП-транзистор) – это полевой транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала слоем диэлектрика. Условные обозначения МДП-транзисторов приведены на рис. 4.

Рис 4. а)− со встроенным каналом n-типа; б) − со встроенным каналом р-типа;

г)− с индуцированным каналом n-типа; д)− с индуцированным каналом р-типа

МДП-транзисторы (структура: металл-диэлектрик-полупроводник) выполняют из кремния. В качестве диэлектрика используют окисел кремния SiO₂. Отсюда другое название этих транзисторов – МОП-транзисторы (структура: металл-окисел-полупроводник). Наличие диэлектрика обеспечивает высокое входное сопротивление рассматриваемых транзисторов (10¹⁰…10¹⁴Ом).

Принцип действия МДП-транзисторов основан на эффекте изменения проводимости приповерхностного слоя полупроводника на границе с диэлектриком под воздействием поперечного электрического поля. Приповерхностный слой полупроводника является токопроводящим каналом этих транзисторов. Существуют две разновидности МДП-транзисторов: с индуцированным каналом и со встроенным каналом.

В МДП-транзисторах с индуцированным каналом (рис. 5а) проводящий канал между сильнолегированными областями истока и стока отсутствует и, следовательно, заметный ток стока появляется только при определённой полярности и при определённом значении напряжения на затворе относительно истока, которое называют пороговым напряжением (U_ЗИпор).

В МДП-транзисторах со встроенным каналом (рис. 5б) у поверхности полупроводника под затвором при нулевом напряжении на затворе относительно истока существует инверсный слой — канал, который соединяет исток со стоком.

Изображённые на рис. 5 структуры полевых транзисторов с изолированным затвором имеют подложку с электропроводностью n- типа. Поэтому сильнолегированные области под истоком и стоком, а также индуцированный и встроенный канал имеют электропроводность p- типа. Если же аналогичные транзисторы созданы на подложке с электропроводностью p- типа, то канал у них будет иметь электропроводность n- типа.

Рис. 5. Устройство полевого транзистора с изолированным затвором

Дата добавления: 2017-02-01