77 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

зистора – это отношение приращения напряжения затвор-исток и приращению тока затвора. Внутреннее сопротивление транзистора – это отношение приращения напряжения сток-исток к приращению тока стока при заданном напряжении затвор-исток. Крутизна стокозатворной характеристики – это отношение приращения тока стока к приращению напряжения затвор-исток при фиксированном напряжении сток-исток.

5.2. Полевые транзисторы с управляющим переходом

5.2.1. Конструкция полевых транзисторов с управляющим переходом

Первый полевой транзистор с управляющим переходом теоретически были рассчитан Уильямом Шокли в 1952 году. Одна из разновидностей таких транзисторов – унитрон – представляет собой полупроводниковую пластину дырочного или электронного типов проводимостей. На еѐ торцы наносят токопроводящие плѐнки, к которым подключают выводы стока и истока, а широкие грани легируют для получения противоположного типа проводимости относительно проводимости пластины и подсоединяют к этим граням вывод затвора. Другая разновидность полевых транзисторов с управляющим переходом – текнетрон – может быть образован, например, стержнем из германия, к торцам которого подсоединяют выводы истока и стока, а вокруг стержня внесением индия выполняют кольцеобразный затвор [169, с. 67].

Упрощѐнная конструкция полевого транзистора с управляющим переходом и каналом p-типа проводимости изображена на рис. 5.1.

78 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

Рис. 5.1. Конструкция полевого транзистора с управляющим переходом и каналом p-типа

Из рисунка видно, что канал возникает между двумя p-n переходами. Конструкция компонентов с каналом n-типа не имеет отличий от конструкции полевых транзисторов с каналом p-типа, что видно на рис. 5.2.

Рис. 5.2. Конструкция полевого транзистора с управляющим переходом и каналом n-типа.

79 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

Но в полевых транзисторах с каналом n-типа полупроводник, в котором возникает канал, обладает электронным типом проводимости, а области затвора имеют дырочную проводимость. Полевые транзисторы с каналом n-типа могут обладать лучшими частотными и температурными свойствами и образовывать шумы меньшей амплитуды, чем приборы с каналом p-типа.

5.2.2. Принцип действия полевых транзисторов с управляющим переходом

Принцип действия полевых транзисторов с управляющим переходом заключѐн в изменении площади сечения канала под воздействием поля, возникающего при подаче напряжения между затвором и истоком. Упрощѐнная структура полевого транзистора с управляющим переходом и каналом p-типа приведена на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Структура транзистора с управляющим переходом и каналом p-типа

Пока между затвором и истоком не подано напряжение управления, под воздействием внутреннего поля электронно-дырочных переходов они заперты, сечение канала наиболее велико, его сопротивление низко, и ток стока транзистора максимален. Напряжение затвор-исток, при котором ток стока наиболее велик, называют напряжением насыщения.

80 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

Если между затвором и истоком приложить небольшое напряжение, ещѐ немного закрывающее p-n переходы, то зоны, к которым подсоединѐн затвор, будут обеднены носителями заряда, размеры этих зон объѐмного заряда возрастут, частично перекрывая сечение канала, сопротивление канала возрастѐт, и сила тока стока станет меньше. Обеднѐнные носителями заряда области почти не проводит электрический ток, причѐм эти области неравномерны по длине пластины полупроводника. Так, у торца пластинки, к которому подключен вывод стока, обеднѐнные носителями заряда области будут наиболее существенно перекрывать канал, а у противоположного торца, к которому подсоединѐн вывод истока, снижение площади сечения канала будет наименьшим.

Если приложить ещѐ большее напряжение между затвором и истоком, то области, обеднѐнные носителями заряда, станут столь велики, что сечение канала может быть ими полностью перекрыто. При этом сопротивление канала будет наибольшим, а ток стока будет практически отсутствовать. Напряжение затвор-исток, соответствующее такому случаю, именуют напряжением отсечки.

К важнейшим характеристикам полевых транзисторов относят стокозатворную характеристику и семейство стоковых характеристик. Стокозатворная характеристика отражает зависимость силы тока стока от приложенного к выводам затвор-исток напряжения при фиксированном напряжении сток-исток. Это показано на рис. 5.4 для полевых транзисторов с управляющим переходом и каналами p-типа и n-типа проводимостей.

81 Москатов Е. А. Электронная техника. Начало. http://moskatov.narod.ru

Рис. 5.4. Стокозатворные характеристики транзисторов с управляющим переходом

Семейство стоковых характеристик представляет зависимости токов стока от напряжений сток-исток при фиксированных стабильных напряжениях затвор-исток, что изображено на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Стоковая характеристика транзисторов с управляющим переходом

По достижении определѐнного значительного напряжения стокисток развивается лавинный пробой области между затвором и сто-