Лекція №5 Польові транзистори

Польовим транзистором називається трьохелектродний напівпровідниковий приcтрiй, в якому струм створюють основні носії заряду під впливом продольного електричного поля. Керування величиною струму здійснюється поперечним електричним полем, що створює напруга, прикладена до керуючого електроду.

Використовується два види польових транзисторів:

1. З затвором у вигляді p - n переходу.

2. З ізольованим затвором.

Мал.27.Структура польового

транзистору.

Проводимість каналу визначається його перерізом. При зміні напруги на затворі, змінюється ширина забороненої зони p - n переходу, отже змінюється опір каналу і величина протікаючого крізь нього струму.

При U_ЗИ = 0, I_C - max, так як переріз каналу максимальний.

При U_ЗИ = max, I_C - min, зменшується переріз каналу.

При визначеній напрузі, що має назву напруга відсічки U_{ЗИ отс} , переріз каналу зменшується практично до I_C = 0.

Збільшення неприпустимо, тобто відбувається пробій.

Мал.28.Схема ввімкнення

польового транзистора

з загальним джерелом.

Мал. 29. Cтолозатворна характеристика польового транзистору.

Мал.29a. Столова характеристика польового транзистору

Основні параметри польового транзистору.

1. Крутизна характеристик керування характеризує підсилювальні властивості пристрою:

2. Вихідний (внутрішній) опір:

3. Вхідний опір:

4. Вхідна та прохідна ємності:

С_ЗИ - визначається частиною бар'єрної ємності p - n переходу між З та И.

5. Гранична частота f_S

А також характеризується:

P_max - допустима потужність розсіювання.

I_cmax - допустиме значення постійного струму стоку.

U_СИmax; U_ЗИmax; U_ЗСmax - допустимі напруги.

МДН - транзистори - МОН.

Транзистори з ізольованим затвором.

У цих транзисторів між напівпровідниковим каналом і металевим затвором розташовано шар із діелектрика. Така структура: метал - діелектрик - напівпровідник визначає назву МДН.

В якості діелектрика використовується SiO₂, тому транзистори структури: метал - окисел - напівпровідник мають назву МОН - транзистори.

МОН транзистори мають 2 різновидності:

- з вбудованим каналом.

• з індуцированим каналом.

• Велика електронна провідність данної області монокристалу. Всі польові транзистори по своїм конструктивним якостям поділяются:

1. Польові транзистори з p - n переходом (канальні або уніполярні). Уніполярні використовують монокристал - Si.

3. Польові транзистори з ізольованим затвором (МОН або МДН).

а) б)

Мал. 30 Стуктура МОП транзисторів з вбудованим (а)

та індуцированим (б) каналом.

Умовні позначення польових транзисторів.

Переваги польових транзисторів.

1. Високе Ом. МОН Ом.

2. Малий рівень власних шумів, бо в перенесенні струму беруть участь заряди одного знаку.

3. Висока тривалість при температурних та радіаційних впливах.

Висока щільність розташування елементів при використанні в інтегральних мікросхемах.