МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
|||||||||||||||||||
Польові транзистори з ізольованими затворами
На відміну від ПТ з керувальним переходом у ПТ з ізольованими затвором між металевим затвором і напівпровідником є прошарок діелектрика, тобто формується структура: метал – діелектрик – напівпровідник. Є два різновиди МДН-транзисторів: з наведеним (індукованим) та вбудованим каналами (рис. 5.6). У процесі окиснення на поверхні пластинки напівпроводника утворюється тонкий (0,2...0,3 мкм) шар двооксиду кремнію. Через створи у діелектрику в тілі підкладки створюються дві сильнолеговані ділянки провідністю, протилежною провідності підкладки. Одержані ділянки утворюють витік S і стік D, віддаль між якими близько 5...10 мкм. На двооксид кремнію між витоком і стоком наносять металевий прошарок з виводом, що використовується як затвор G. Діелектрик між затвором і наведеним або вбудованим каналом запобігає протіканню струму в колі затвора будь-якої полярності напруги на затворі. Підкладка в робочому режимі з’єднується з витоком, однак може бути використана як додатковий керувальний електрод. У МДН-транзисторах з наведеним каналом, якщо немає напруги на затворі (UGS = 0), струм стоку дорівнює нулю за будь-якої полярності напруги між витоком та стоком. Це обумовлено тим, що між витоком та стоком сформовано два ввімкнені зустрічно р-n‑переходи. Один з них завжди обмежує струм стоку на рівні зворотного струму р-n‑переходу. Струм стоку не зміниться, якщо на затвор транзистора із структурою n+-р-n+ (рис. 5.7, а) подати від’ємну відносно витоку напругу. За такої полярності напруги UGS дірки з підкладки втягуються в поверхневий шар, але це не змінює загальну структуру. Два р-n‑переходи залишаються ввімкненими зустрічно. Зовсім інші процеси відбуваються, якщо на затвор відносно витоку подається позитивна напруга (для транзисторів з n-підкладкою – негативна). При цьому основні носії заряду р-підкладки виштовхуються з поверхневого шару під затвором, а неосновні електрони навпаки втягуються. При деякій позитивній напрузі на затворі, яка називається пороговою (UGST), у поверхневому шарі між витоком і стоком відбувається інверсія провідності, тобто електронів станє більше, ніж дірок. У результаті створюється тонкий канал інверсійного шару, товщина якого і питома провідність збільшуються із зростанням напруги на затворі. Тепер сильнолеговані n-ділянки витоку та стоку з’єднуються тонким n-каналом, що забезпечує появу струму стоку ID. Його залежність від напруги на затворі відображає стокзатворна характеристика (рис. 5.7, а). Вихідні характеристики подані на рис. (5.7, б). Умовне графічне позначення МДН-транзисторів з індукованими n- і p-каналами показано на рис. (5.7, в). У МДН-транзисторах із вбудованим каналом тонкий поверхневий канал між витоком і стоком створюється штучно або виникає природно внаслідок контактних явищ на межі напівпроводника з діелектриком (рис. 5.6, б). Тип провідності каналу збігається з типом провідності витоку та стоку. Сильнолеговані області n+ витоку та стоку з’єднуються тонким n-каналом, що забезпечує наявність початкового струму стоку IDSS. Його залежність від напруги на затворі відображає стокзатворна характеристика (рис. 5.8, а). За наявності напруги між витоком і стоком (UDS ¹ 0) струм у колі стоку буде протікати навіть у разі нульового зміщення на затворі UGS = 0.
Якщо до затвору відносно витоку і підкладки прикласти від’ємну напругу, то дірки з підкладки будуть втягуватися в канал, а електрони виштовхуватися. Провідність каналу, позбавленого частини електронів, зменшується, в результаті чого струм стоку спадає. Такий режим називають режимом збіднення. Якщо напруга на затворі досягає значення напруги відсікання UGS = UGS(off), вбудований канал зникає, і струм стоку дорівнює нулю (рис.5.8, а). Позитивне зміщення на затворі UGS > 0 зумовлює приплив у канал електронів, внаслідок чого він розширюється, а струм стоку збільшується. Такий режим роботи МДН-транзистора називають режимом збагачення. Параметри ПТ з ізольованим затвором у першому наближені такі, як і в транзисторах з керувальним р-n‑переходом [див. формули (5.3) – (5.6)]. За зовнішнім виглядом вихідні ВАХ МДН-транзисторів аналогічні однойменним характеристикам ПТ з керувальним р-n‑переходом. З відомих уже причин ці характеристики мають пологі ділянки. Транзистори з вбудованим каналом працюють як у режимі збіднення, так і в режимі збагачення, а транзистори з індукованим каналом – лише в режимі збагачення. Тому перші називають транзисторами збідненого типу, а другі – збагаченого. Оскільки струму стоку за умови нульового зміщення на затворі немає, а полярності напруги на затворі та стоці в МДН-транзисторі з індукованим каналом однакові, то створюються сприятливі передумови для побудови економічних імпульсних та цифрових схем. Використовуючи МДН-транзистори в аналогових пристроях, орієнтуються на їхній дуже великий вхідний опір, зумовлений прошарком діелектрика.
Читайте також:
|
||||||||||||||||||||
|