28. Полевой транзистор с упр. P-n переходом. Конструкция, принцип действия.

Полевой транзистор с управляющим p-n переходом- это транзистор, ток в котором переносится дрейфовым движением основных носителей заряда от источника через канал, а управление током осуществляется путем изменения ширины канала электрическим полем, созданным управляющим U между затвором и истоком.

Содержит два омических перехода к области п/п-ка, по которой проходит управляемый или регулируемый поток основных носителей заряда, и один или два p-nперехода, смещенных в обратном направлении.

проводящий канал -Область в проводнике в котором регулируется поток.

исток- Электрод через который в проводящий канал входят носители.

сток - Электрод через который из канала выходят носители.

затвор- Электрод на который падают сигнал.

Управление током основано на изменении сечения канала за счет изменения ширины перехода при изменении входного напряжения(напряжения затвора). При подаче напряжения на сток, в цепи потечет J_cсоздаваемый дырками(электронами) движущимися под действием эл поля. Кол-во осн. носителей участвующих в токе через канал, определяется эл полем, приложеным кp-nпереходу.этот переход включается в обратном направлении. Если на затвор подать положительно напряжение, то переход расширится, то сечение канала уменьшится, а его сопротивление увеличится. При увеличении сопротивленияJ_cуменьшится.

29. Выходные и сток затворные хар-ки полевого транзистора с управляющим p-n переходом, их зависимость от температуры.

Семейство вых-ых хар-ик:

Выходные хар-ки определяют зависимость тока Jcот напряжения стокаUc. При постоянном напряжении затвораUз. ПриUз=0. При увеличенииUcрастет дрейфовая скорость носителей, а следовательно иJc.

При протекании Jc=> падение напряжения на канале =>pn-переход получает обратное смещение, и расширяется в область канала.Чем ближе к стоку, тем уже канал.

В т.А:Jcвозросло настолько, что из-за уменьшения толщины канала и увелич сопротивления происходит ограничениеJc.

В т.В: приUно канал сужается настолько что ростJcпрекращается.

ОА-область проводимости, ВС-область насыщения.

При Uз>0 исходное сечение канала уменьшится, его сопротивление увеличится и хар-каJcпойдет под меньшим углом. насыщение канала произойдет при меньшемUno.

Сток-затворные хар-ки:

Под сток-затворными хар-ми понимают зависимость JcотUзu, при постоянномUcu.

Uотс-напряжение приJc=0.

При Uзи=0 через канал течет наибольший ток, т.к сечение наибольшие и сопротив мин.

При увеличении Uзиp-nпереход расширяется, сечение канала уменьшается, споротивление увеличивается иJcуменьшается.

Хар-ки при разныхUcидут близко друг к другу, иUотс практически не меняется.

• С ростом температуры подвижность μ уменьшается, => уменьшается удельная проводимость канала и уменьшается Jc(хар-ка левее т.А)

• Уменьшается φ_к, уменьшается ширинаp-nперехода, канал становится шире,Jcрастет,Uотс увелич.(хар-ка правее т.А)

Точка А-термостабильная точка.

30. Моп-транзисторы с изолированным затвором. Принцип действия, эффект поля.

Определение: Это полевой транзистор, имеющий один или несколько затворов, электрически изолированных от проводящего канала. В качестве изоляции между каждым Ме затвором и проводящим каналом исп-ся оксид п/п и полевой транзистор имеет тип Ме-оксид-п/п (МОП-транзистор).

МОП-транзисторый делятся на полевые транзисторы с индуцированнымивстроеннымканалами.

Принцип действия: Управление током за счёт изменения сечения канала вследствие изменения ширины перехода при изменении входного напряжения (напряжения затвора).

1) МОП-транзистор с индуцированным каналомn-типа представляет собой тонкую слабо легированную пластинку кремния р-типа, в котрой сделаны 2 сильно легированные областиn-типа, расстояние между которыми порядка 10 мкм. На области, в которой создаётся токопроводящий канал, выращивается тонкий слойSiO₂, на который напыляется алюминий и изготавливаются 3 электрода:исток,стокизатвор. В основе работы МОП-транзистора с индуц. каналом лежит явление инверсии проводимости приповерхностного слоя (эффект поля). Это явление заключается в том, что под действием эл. поля электроны притягиваются к пов-ти п/п р-типа и в этой области п/п мин. значение энергии, которой может обладать электрон, находящийся в зоне проводимости, должно быть ниже, чем в остальном объёме п/п. Существует пороговое напряжение, по превышении которого эн. зоны искривляются вниз настолько сильно, что вблизи поверхности образуется инверсионный эл. слой (индуцированный канал) способный пропускать ток.

2) МОП-транзистор со встроенным каналом имеет между стоком и истоком тонкий слой n-типа у самой поверхности. В таком транзисторе при отсутствии внеш. напряжения на затворе канал будет замкнут, и в цепи сток-исток будет протекать ток. Такой МОП-транзистор может работать как при положительном (обогащение канала носителями), так и при отрицательном напряжении затвора (режим обеднения).