Вопрос 25

Полевые транзисторы иначе называют канальными или униполярными.

Главное достоинство полевых транзисторов – высокое входное сопротивление, которое может быть таким же как и у электронных ламп. Пластинка из полупроводника, например n-типа, имеет на концах электроды, с помощью которых она включена в управляющую цепь усилительного каскада. Вдоль этой пластины проходит ток основных носителей – электронов. Управляющая цепь транзистора образована с помощью третьего электрода, представляющего собой область с другим типом электропроводности. При изменении входного напряжения изменяется обратное напряжение на p-n переходе и от этого изменяется толщина объединенного слоя (штриховые линии на рисунке). Соответственно этому меняется область поперечного сечения области, сквозь которую проходит поток основных носителей заряда. Эта область называется каналом.

Рис 49

Основной параметр транзистора – это крутизна S:

1) ; Uси = const

2) внутреннее (выходное) сопротивление: ;Uзи = const

Полевые транзисторы с изолированным затвором

В этих транзисторах металлический затвор отделен от полупроводникового канала тонким слоем диэлектрика. Иначе эти называют МДП (Металл-Диэлектрик-Полупроводник) или МОП (Металл-Окислитель-Полупроводник).

Основанием служит кремниевая пластина с электропроводностью p-типа. В ней созданы 2 области с электропроводностью n-типа (с повышенной проводимостью). Эти области являются истоком и стоком, от них сделаны выводы. Между истоком и стоком имеется тонкий приповерхностный канал с электропроводностью n-типа. Длина канала от истока до стока обычно единицы мкМетра, а его ширина – сотни мкм в зависимости от рабочего тока транзистора. Толщина диэлектрического слоя диоксида кремния SiO2 – 0,2 мкм. Сверху диэлектрического слоя расположен затвор в виде тонкой металлической пленки.

Прибор с тонким каналом называют транзистором с собственным каналом и он работает следующим образом: если при нулевом напряжении приложить между стоком и истоком напряжение, то через канал потечет ток. При подаче ток через кристалл не пойдет, так как один из p-n переходов находится под обратным напряжением. При подаче на затвор напряжения, отрицательного относительно истока, а следовательно и кристалла, в канале создается поперечное электрическое поле, под влиянием которого электроны проводимости выталкиваются из канала в области истока и стока, в кристалле канала обедняется электронами, сопротивление его увеличивается, а ток стока уменьшается. Чем больше отрицательное напряжение затвора, тем больше ток стока. Такой режим называется режимом обеднения. Если на канал или затвор подать положительное напряжение, то под действием поля, созданного этим напряжением, из областей истока, стока и кристалла будут проходить электроны. Проводимость канала при этом увеличивается и ток стока возрастает. Этот режим называют режимом обогащения.

1 .Проводники, изоляторы, полупроводники. Их зонные энергетические диаграммы.

2. Собственная электропроводность полупроводников.

3. Электронная электропроводность полупроводников.

4. Дырочная электропроводность полупроводников.

5. Электронно-дырочный переход. Виды пробоя электронно-дырочного перехода.

6. Механизм туннельного пробоя электронно-дырочного перехода.

7. Прямое и обратное включение р-п-перехода.

8. Переход металл-полупроводник.

9. ВАХ р-n-перехода и перехода металл-полупроводник.

10. Ширина и емкость электронно-дырочного перехода.

11. Эквивалентная схема р-п-перехода.

12. Переходные процессы в p-n-переходе.

13. Основные виды диодов и технологии их производства.

14. Выпрямительные диоды.

15. Стабилитроны и стабисторы.

16. Высокочастотные и импульсные диоды.

17. Диоды с накоплением заряда.

18. Туннельные и обращенные диоды.

19. Диоды сверхвысокочастотные.

20. Устройство, конструктивно-технологические особенности, схемы включения биполяр­ных транзисторов.

21. Режимы работы биполярных транзисторов, статические параметры, физические процессы.

22. Модель Эберса - Молла.

23. Статические характеристики в схеме с общим эмиттером.

24. Устройство и основные виды полевых транзисторов. Полевые

транзисторы с управляющим переходом.

25. Устройство и основные виды полевых транзисторов. Полевые транзисторы с изолированным затвором.