Студопедия
Новини освіти і науки:
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



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.

 

       
   
б
 
 
a


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:

  1. Втрати тепла ізольованими трубопроводами
  2. Калій-натрові польові шпати
  3. ЛІЗМОН-транзистори
  4. МДН- транзистори з індукованим каналом.
  5. МДН-транзистори з вбудованим каналом
  6. МЕН-транзистори (транзистори Шотки)
  7. МНОН - транзистори
  8. Монтаж ПЛ ізольованими проводами
  9. Натрово-вапняні польові шпати або плагіоклази
  10. Підготовчі та передпольові роботи, складання проекту і кошторису
  11. Польові випробування
  12. Польові записи результатів спостережень за групою особин виду чи за популяцією




Переглядів: 1417

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Розділ 4. Біполярні транзистори | Ключовий режим МДН-транзисторів

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

  

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.018 сек.