Лабораторные работы / 9283_4_лаб_полевые транзисторы

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МНЭ

отчЁт

по лабораторной работе №4

по дисциплине «Твердотельная электроника»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПАРАМЕТРОВ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ

Студентка гр. 9283		Зикратова А. А.
Преподаватель		Хадутин В. С.

Санкт-Петербург

2022

Цель работы.

ознакомление с видами полевых транзисторов (МДП-транзистор с индуцированным каналом, транзистор с управляющим p-n переходом) и с их характеристиками.

Основные теоретические положения.

Рис. 1 – а - МДП - транзистор с индуцированным каналом, б – транзистор с управляющим p-n-переходом

Для МДП-транзистора с индуцированным каналом:

Рис. 2 – а – хар-ка передачи, б – выходная хар-ка

Для транзистора с управляемым p-n-переходом:

Рис. 3 – а – хар-ка передачи, б – выходная хар-ка

Протокол

Обработка результатов эксперимента.

1 – 7)

U_СИ = 1 В

U_СИ = 10 В

Рис. 4 – Хар-ка передачи МДП - транзистора с индуцированным каналом

Пороговое напряжение МДП-транзистора при U_СИ = 10 В: U_{ЗИ пор.} ≈ 4 В

Характеристика передачи МДП-транзистора (рис. 4):

≈ мА/В

U_ЗИ = 4 В

U_ЗИ = 6 В

U_ЗИ = 8 В

U_ЗИ = 9 В

Рис. 5 – Выходная хар-ка МДП - транзистора с индуцированным каналом

Сопротивление «сток – исток» при U_ЗИ = 9 В и U_СИ = 1 В:

R_{СИ отк.} = U_СИ/I_С = 1/(1,75 ‧ 10^-3) ≈ 571,4 Ом

Длина канала МДП-транзистора при U_ЗИ = 9 В: l = bμ_nC_удR_{СИ отк.}(U_ЗИ – U_{ЗИ пор.})

l = 100 ‧ 10^-6 ‧ 700 ‧ 2,4 ‧ 10^-8 ‧ 571,4 ‧ (9 – 4) ≈ 4,8 мкм

Активная составляющая выходной проводимости МДП-транзистора при U_ЗИ = 8 В и при U_СИ = 10 В (рис. 5):

≈ мА/В

Собственный коэффициент усиления по напряжению МДП-транзистора:

K_U = S/g₂₂ = /0,082 ≈ 20,8

8 – 9) Построение семейства выходных статических хар-к передачи и определение напряжения отсечки полевого транзистора с управляющим p-n переходом

Рис. 6 – Выходная хар-ка транзистора с управляющим p-n переходом

U_ЗИ = 0 В

U_ЗИ = 0,2 В

U_ЗИ = 0,4 В

U_ЗИ = 0,6 В

U_СИ = 7 В

U_СИ = 1 В

Рис. 7 – Хар-ка передачи транзистора с управляющим p-n переходом

Исходя из рис. 7 и протокола: U_{ЗИ отс.} ≈ 0,8 В (I_С = 5 мкА при U_СИ = 1 В и I_С = 26 мкА при U_СИ = 7 В)

Выводы:

1. МДП-транзистор с индуцированным каналом:

при увеличении потенциала на затворе (U_ЗИ) происходит более интенсивное обеднение подзатворной области основными носителями п/п-ка p-Si (дырками) → происходит инверсия типа электропроводности (основными носителями в подзатворной области становятся уже электроны) → индуцируется n-канал

2. МДП-транзистор с управляемым p-n переходом:

при увеличении потенциала на затворе (U_ЗИ) дырки из p⁺-области продвигаются вглубь п/п-ка (по полю) → p-n-переход расширяется → поперечное сечение n-канала сужается → I_С уменьшается