Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Биполярные и полевые транзисторы

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

Полевой транзистор это полупроводниковый прибор, в котором ток стока (С) через полупроводниковый канал п- или р-типа управляется электрическим полем, возникающим при приложении напряжения между затвором (З) и истоком (И). Полевые транзисторы изготавливают:

с управляющим затвором типа p-n-перехода для использования в высокочастотных (до 12…18 ГГц) преобразовательных устройствах. Условное их обозначение на схемах приведено на рис. 3, а и б;

с изолированным (слоем диэлектрика) затвором для использования в устройствах, работающих с частотой до 1…2 ГГц. Их изготавливают или со встроенным каналом в виде МДП-структуры (см. их условное обозначение на рис. 3, в и г), или с индуцированным каналом в виде МОП-структуры (их условное обозначение на схемах дано на рис. 3, д и е).

Рис. 3

Схема включения полевого транзистора с затвором типа p-n-перехода и каналом n-типа, его семейство выходных характеристик IС = f(UС), UЗ = = const и стоко-затворная характеристика IC = f(UЗ), IС = const изображены на рис 4.

При подключении выходов стока С и истока И к источнику питания Un по каналу n-типа протекает начальный ток IC, так как p-n-переход не перекрывает сечение канала (рис. 4, а). При этом электрод, из которого в канал входят носители заряда, называют истоком, а электрод, через который из канала уходят основные носители заряда, называют стоком. Электрод, служащий для регулирования поперечного сечения канала, называют затвором. С увеличением обратного напряжения -UЗ уменьшается сечение канала, его сопротивление увеличивается и уменьшается ток стока IC (см. рис. 4, в).

Итак, управление током стока IC происходит при подаче обратного напряжения на p-n-переход затвора З. В связи с малостью обратных токов в цепи затвор-исток, мощность, необходимая для управления током стока, оказывается ничтожно малой.

При напряжении -UЗ = -UЗО, называемым напряжением отсечки, сечение канала полностью перекрывается обеднённым носителями заряда барьерным слоем, и ток стока I(ток отсечки) определяется неосновными носителями заряда p-n-перехода (см. рис. 4, б).

Схематичная структура полевого транзистора с индуцированным n-каналом представлена на рис 5. Электрод затвора изолирован от полупроводникового канала с помощью слоя диэлектрика из двуокиси кремния (SiO2). Поэтому полевой транзистор с такой структурой называют МОП-транзистором (металл-оксид-полупроводник). Электроды стока и истока располагаются по обе стороны затвора и имеют контакт с полупроводниковым каналом. При напряжении на затворе относительно истока равным нулю и при наличии напряжения на стоке ток стока IC оказывается ничтожно малым. Заметный ток стока появляется только при подаче на затвор напряжения положительной полярности относительно истока, больше так называемого порогового напряжения UЗ.пор.

Рис. 5

При этом в результате проникновения электрического поля через диэлектрический слой в полупроводник при напряжениях на затворе, бьльших UЗ.пор, у поверхности полупроводника под затвором возникает инверсионный слой, который и является каналом, соединяющим исток со стоком. Толщина и поперечное сечение канала изменяются с изменением напряжения на затворе, соответственно будет изменяться ток стока.

В полевом транзисторе со встроенным каналом при нулевом напряжении на затворе ток стока имеет начальное значение IC0. Такой транзистор может работать как в режиме обогащения, так в режиме обеднения: при увеличении напряжения на затворе канал обогащается носителями зарядов и ток стока растёт, а при уменьшении напряжения на затворе канал обедняется и ток стока снижается. Важнейшей особенностью полевых транзисторов является высокое входное сопротивление (десятки-сотни мегаом) и малый входной ток. Одним из основных параметров полевых транзисторов является крутизна

S =

стоко-затворной характеристики (см. рис. 4, в), выражаемая в мА/В.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Право
Психология
Религиоведение
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее