26.Рассмотрите полевые транзисторы с изолированным затвором.

МДП-транзистора с индуцированным каналом n-типа показана на рис. 6.1. В подложке p-типа с невысокой концентрацией акцепторов 10¹⁵см^-3 методами диффузии или ионного легирования сформированы сильно легированные истоковая и стоковая области с концентрацией примеси 10¹⁹см^-3.

Расстояние между стоковой и истоковой областями называется длиной канала L и составляет от десятых долей до нескольких микрометров. На поверхности полупроводника создается тонкий слой подзатворного диэлектрика толщиной от 10 до 100 нм. В большинстве случаев, это термически выращенная двуокись кремния. Металлические слои образуют выводы стока, истока и затвора.

МДП-транзистор с индуцированным n-каналом-рис. 6.2,

МДП-транзистор с индуцированным p-каналом-рис. 6.3,

МДП-транзистор со встроенным n-каналом-рис. 6.4,

МДП-транзистор со встроенным p-каналом-рис. 6.5.

В МДП-транзисторах с p-каналом области истока и стока p⁺ типа формируются в подложке n-типа.

МДП-транзистор со встроенным каналом работает как при положительном, так и при отрицательном напряжении на затворе, тогда как МДП-транзистор с индуцированным каналом работает только при одной полярности напряжения на затворе.

27.Статические вольт-амперные характеристики мдп-транзисторов.

Выходные характеристики МДП-транзисторов показаны на рисунке 6.6. На выходные ВАХ существенное влияние оказывают изменения в структуре канала, возникающие с ростом напряжения на стоке.

При U_И=U_С=0 электрическое поле в диэлектрике и полупроводнике будет однородным, и толщина канала будет одинаковой от истока до стока.

Если напряжение U_СИ>0 и не очень велико, то канал ведет себя как обычное сопротивление. Ток стока увеличивается пропорционально напряжению стока. Эту область ВАХ называют линейной областью работы транзистора.

С ростом напряжения U_СИ будут увеличиваться ток стока и потенциал поверхности полупроводника в направлении от истока к стоку. Вследствие этого разность потенциалов между затвором и поверхностью полупроводника будет уменьшаться в направлении к стоку. Соответственно сечение канала начинает сужаться в направлении к стоку. При напряжении на стоке равном напряжению насыщения U_СН разность потенциалов между затвором и поверхностью полупроводника становится равной нулю у стока. Толщина канала у стока становится равной нулю. МДП-транзистор переходит в режим отсечки канала. При напряжении U_СИ>U_СН точка отсечки сдвигается к истоку и происходит укорочение канала на L (рис. 6.7). На участке L обедненный слой выходит на поверхность полупроводника.

После отсечки канала ток стока перестает зависеть от потенциала стока. Эта область ВАХ называется областью насыщения тока стока.

На острие канала, в точке его перекрытия концентрируется электрическое поле, напряженность которого становится выше критической и наступает режим насыщения скорости дрейфа электронов, инжектированных из острия канала в обедненный слой.

Ток равен: j_n=е_nnE_KP,так как v_ДР=_nE_КР=constn=const, то и j_n=const.