АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Принцип действия полевого транзистора с управляющим р - п-переходом

Читайте также:
  1. B. Основные принципы исследования истории этических учений
  2. ERP-стандарты и Стандарты Качества как инструменты реализации принципа «Непрерывного улучшения»
  3. I. ПРОБЛЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА
  4. I. Структурные принципы
  5. II. Принципы процесса
  6. II. Принципы средневековой философии.
  7. II. Пути противодействия психологическому воздействию противника.
  8. II. СВЕТСКИЙ УРОВЕНЬ МЕЖКУЛЬТУРНОЙ КОММУНИКАЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНО ПРИНЦИПОВ ПОЛИТИЧЕСКОЙ СПРАВЕДЛИВОСТИ
  9. II. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И ПРИНЦИПЫ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВОИ
  10. II.4. Принципы монархического строя
  11. III. Принцип удовольствия
  12. III. Принципы конечного результата

 

Принцип действия приборов на основе полевого эффекта был обоснован еще в 1930-е гг. Дж.Лилиенфельдом и О. Хейлом, тем не менее первый работающий полевой транзистор был создан только в 1962 г. Д. Кантом и М. Атталой. Это говорит о том, что мало знать, что надо сделать, очень важно знать, как это сделать. Принято различать два типа полевых транзисторов: с управляю­щим р-n-переходом и МДП-транзисторы. Начнем их изучение с полевого транзистора с управляющим р-n-переходом, схема ко­торого представлена на рис. 2.8. В полупроводниковой пластине р­-типа сделаны выводы для трех электродов: истока, стока и затво­ра. Два из них - сток и исток - помещены в карман n-типа, а третий - затвор - помещен в карман р-типа (см. рис. 2.8). Слой полупроводника между истоком и стоком, в котором регулирует­ся поток носителей заряда, называется проводящим каналом (на рис. 2.8 показан штриховой линией). Электрод, через который в проводящий канал втекают носители заряда, называется исто­ком,а электрод, через который они вытекают, - стоком.Элект­род, на который подается напряжение, управляющее протекаю­щим через канал током, и расположенный в р-кармане, называ­ется затвором.

При приложении между истоком и стоком потенциала ток мо­жет протекать только в области канала, поскольку между n-карма­ном и р-подложкой располагается обратносмещенный р-n-переход. На р-n-переходзатвора подается обратное напряжение. Глубина образующегося обедненного слоя меняется в соответствии с по­данным напряжением: чем больше обратное напряжение, тем глуб­же обедненный слой, тем меньше толщина проводящего n-кана­ла. Таким образом, изменяя обратное напряжение на затворе, можно менять поперечное сечение проводящего канала и, следо­вательно, его сопротивление. Напряжение, при котором обеднен­ный слой перекрывает весь канал и прекращает протекание тока, называется напряжением отсечки.Поскольку в работе прибора уча­ствуют носители только одного знака, полевые транзисторы час­то называют униполярными.

И
С
З
Рисунок 2.8. Схема полевого транзистора с управляющим p-n переходом: 1- карман р-типа; 2- карман n- типа; 3- канал; 4- подложка р- типа



При отсутствии потенциала между истоком и стоком толщина образованного канала будет одинаковой, зависящей от напряже­ния на затворе согласно выражению

, (2.5)

где W - толщина образованного канала; а - расстояние между границей раздела подложка - n-карман и n-карман - р-карман; ε, - диэлектрическая проницаемость соответственно материала полупроводника и вакуума; - модуль напряжения на затворе; е - заряд электрона; N - концентрация примеси , см-3.

Приняв W = О, можно найти напряжение отсечки, при кото­ром обедненный слой перекрывает весь канал и ток в канале пре­кращается:

(2.6)

Рисунок 2.9. Статические вольтамперные характеристики полевого транзистора с p-n-переходом (кривая 2 соответствует более высокому по модулю напряжению на затворе, чем кривая 1)

При подаче потенциала между истоком и стоком через канал протекает ток и напряжение на р-n-переходебудет меняться, возрастая вблизи стока, что приведет к несимметричному умень­шению ширины канала. При достижении напряжения отсечки об­разуется «горловина», однако вместо отсечки тока происходит отсечка его приращения, т. е. насыщение тока. Семейство стоко­вых вольтамперных характеристик (ВАХ) - зависимостей тока стока от напряжения исток - сток при различных - представ­лено на рис. 2.9. Кривая 2 соответствует более высокому по моду­лю напряжению (например, 6 В) на затворе, чем кривая 1 (на­пример, 1 В).

Ток стока при этом уменьшается. Ток течет и при нулевом потен­циале на затворе, а сам потенциал может иметь только одну поляр­ность - в данном случае отрицательную. В другом случае р - n-пе­реход будет включен в прямом направлении, начнется инжекция неосновных носителей и транзистор перестанет быть униполяр­ным прибором. Зависимость, определяющая ток стока на пологом участке, хорошо аппроксимируется выражением

(2.7)

где b- коэффициент, называемый крутизной.

‡агрузка...

Крутизну определяют по формуле

(2.8)

где - подвижность носителей, см2/Вс; Z, L - соответствен­но ширина и длина канала (причем подвижность определяется для объема полупроводника, так как канал не граничит с поверх­ностью).

Рассмотрим второй тип полевого транзистора.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 |


Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.005 сек.)