Основные сведения и классификация
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Основные сведения и классификация





Глава 4

Полевые транзисторы

Основные сведения и классификация

Полевые транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы, в которых управление выходным током Iвых, осуществляется с помощью поперечного электрического поля создаваемого входным напряжением Uвх, путем изменения сопротивления полупроводникового канала, проводящего выходной ток, т.е. Iвых=Suвх, где S - крутизна. Их работа основана на перемещении только основных носителей заряда, т. е. дырок или электронов, а потому их иногда называют униполярными. Процессы инжекции и экстракции в таких транзисторах не играют основной роли. Основным способом движения зарядов является их дрейф в электрическом поле.

Электрод полевого транзистора, через который втекают носители заряда в канал, называется истоком (И), а электрод, через который из канала вытекают носители заряда, называется стоком (С). Эти электроды обратимы. С помощью напряжения, прикладываемого к третьему электроду, называемому затвором (3), осуществляют перекрытие канала, т. е. изменяют удельную проводимость или площадь сечения канала.

Различают два типа полевых транзисторов (рис. 4.1): с управляющим р-n -переходом и с изолированным затвором (МДП-транзисторы, представляющие собой структуру металл — диэлектрик — полупроводник). МДП-транзисторы, в свою очередь, делятся на транзисторы со встроенным и индуцированным каналом.

 

 

Рис.4.1

 

 

Полевые транзисторы обладают существенными преимуществами по сравнению с биполярными транзисторами:

1. Одним из основных достоинств полевого транзистора является его высокое входное сопротивление (106— 107 Ом — у транзисторов с управляющим p-n-переходом и 1010 —1015 Ом у МДП-транзисторов).



2. Они более устойчивы к воздействию ионизирующих излучений,

3. - хорошо работают и при очень низкой температуре вплоть до температуры жидкого азота (—197 °C).

4. - характеризуются низким уровнем шумов.

5. МДП-транзисторы занимают малую площадь на поверхности кристалла полупроводника, а потому широко применяются в интегральных микросхемах с высокой степенью интеграции.

Принцип работы полевого транзистора с управляющим p-n-переходом

 
 

Принцип работы рассмотрим по физическим моделям, приведенным на рис.4.3.

 

 

Рис.4.3

 

1. Uси=0. Область обеднённая носителями заряда, располагается в объёме канала, причём она имеет одинаковую толщину по его длине. Напряжение Uзи позволяет управлять сечением проводящей части канала, а следовательно и сопротивлением исток-сток.. В таком режиме полевой транзистор, выполняет роль переменного сопротивления управляемого Uзи.

При Uзи<Uзи отсечки смыкание канала происходит на стоке. В этом случае весь канал представляет собой область обеднённую носителями зарядов. Rси , Iс=0. Это режим отсечки тока стока.

2. 0<Uзи<Uси нас. По каналу протекает ток стока, создавая на его объёмном сопротивлении потенциал, который неодинаков по длине канала. Максимальный он у стока, а минимален у истока. Это приводит к тому, что проводящая часть канала разную ширину - у стока уже, чем у истока.

3. При Uси= Uси нас происходит смыкание проводящей части канала у стока.

4. Uси наc> Uси. Смыкание происходит в объёме канала. При этом Iс с возрастанием Uси, не увеличивается. Это режим насыщения транзистора. Наличие тока стока Iс, объясняется инжекцией носителей заряда в обеднённую область.

Глава 4

Полевые транзисторы

Основные сведения и классификация

Полевые транзисторы представляют собой полупроводниковые приборы, в которых управление выходным током Iвых, осуществляется с помощью поперечного электрического поля создаваемого входным напряжением Uвх, путем изменения сопротивления полупроводникового канала, проводящего выходной ток, т.е. Iвых=Suвх, где S - крутизна. Их работа основана на перемещении только основных носителей заряда, т. е. дырок или электронов, а потому их иногда называют униполярными. Процессы инжекции и экстракции в таких транзисторах не играют основной роли. Основным способом движения зарядов является их дрейф в электрическом поле.

Электрод полевого транзистора, через который втекают носители заряда в канал, называется истоком (И), а электрод, через который из канала вытекают носители заряда, называется стоком (С). Эти электроды обратимы. С помощью напряжения, прикладываемого к третьему электроду, называемому затвором (3), осуществляют перекрытие канала, т. е. изменяют удельную проводимость или площадь сечения канала.

Различают два типа полевых транзисторов (рис. 4.1): с управляющим р-n -переходом и с изолированным затвором (МДП-транзисторы, представляющие собой структуру металл — диэлектрик — полупроводник). МДП-транзисторы, в свою очередь, делятся на транзисторы со встроенным и индуцированным каналом.

 

 

Рис.4.1

 

 

Полевые транзисторы обладают существенными преимуществами по сравнению с биполярными транзисторами:

1. Одним из основных достоинств полевого транзистора является его высокое входное сопротивление (106— 107 Ом — у транзисторов с управляющим p-n-переходом и 1010 —1015 Ом у МДП-транзисторов).

2. Они более устойчивы к воздействию ионизирующих излучений,

3. - хорошо работают и при очень низкой температуре вплоть до температуры жидкого азота (—197 °C).

4. - характеризуются низким уровнем шумов.

5. МДП-транзисторы занимают малую площадь на поверхности кристалла полупроводника, а потому широко применяются в интегральных микросхемах с высокой степенью интеграции.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.