АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Полевые транзисторов . Устройство и принцип действия. Характеристики. Типы транзисторов

Читайте также:
  1. D) икемділік принципі
  2. E) менеджмент принциптері
  3. I. Первым (и главным) принципом оказания первой помощи при ранениях нижней конечности является остановка кровотечения любым доступным на данный момент способом.
  4. II. Основные принципы и правила служебного поведения государственных (муниципальных) служащих
  5. II. Принципы организации и деятельности прокуратуры Российской Федерации
  6. II. ТРУДОУСТРОЙСТВО
  7. III. По какому принципу образованы ряды? Назовите понятие, общее для приведенных ниже терминов, объединяющее их.
  8. АДМИНИСТРАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО
  9. Адміністративна відповідальність: поняття, мета, функції, принципи та ознаки.
  10. Акцизы. Принципы и особенность налогообложения
  11. Альтруїзм-егоїзм — вихідні принципи родового життя
  12. Аналитическое исследование финансово-хозяйственной деятельности предприятий базируется на определенных принципах.

2.3.1 Устройство и принцип действия. Разновидности полевых транзисторов.

В полевых транзисторах ток проходит по полупроводниковому каналу между двумя электродами (исток—сток), сопротивление которого изменяется напряжением на третьем электроде, называемым затвором.

По способу изготовления затвора ПТ делятся на три типа: с p-n-управляющим переходом (затвором); с металлопроводниковым затвором (затвором Шоттки); с изолированным затвором.

В полупроводнике n-типа методом диффузии образована p+-область (затвор). Между областями создается p-n-переход. Неосновных носителей (дырок--объемный заряд) в n-области значительно больше, чем в p -области.Одна часть n-полупроводника занята объемным зарядом, оставшуюся часть называют каналом.При отсутствии внешних напряжений ширина объемного заряда в канале невелика. При подаче на затвор отрицательного (относительно истока) напряжения (обратное смещение) ширина p-n-перехода увеличится, ширина канала уменьшится. Проводимость между И-С зависит от ширины канала. Проводимость канала увеличивается с увеличением отрицательного напряжения на затворе, т.е. проводимостью канала можно управлять напряжением на затворе. Напряжение Uси создает в канале ток, который управляется напряжением затвора.

Ток, текущий по каналу, вызывает на нем падение напряжения, которое вызывает изменение ширины канала. В области стока канал сужается больше (штриховая линия). При определенном напряжении Uси, называемым напряжением перекрытия или напряжением насыщения, канал перекрывается, т.е. ток почти не увеличивается при увеличении Uси.

Транзисторы с затвором металл-полупроводник (затвором Шоттки) имеют существенно меньшую длину канала (до 0,5…1мкм), что уменьшает все размеры ПТ. Они способны работать на более высоких частотах (до 80ГГц).

Транзисторы с изолированным затвором (металл-диэлектрик-полупроводник—МДП). Если в качестве диэлектрика применяется оксид кремния (ОКИСЕЛ) –МОП. МДП-транзисторы бывают двух разновидностей: с индуцированным и со встроенным каналом.

С индуцированным каналом—исток и сток—сильнолегированные области, встроенные в слой противоположной проводимости. Между затвором и каналом—диэлектрик. Напряжение Uси не вызывает тока (встречно включены два диода). При подаче на затвор достаточного напряжения, в канале индуцируются заряды, противоположные тем, что на затворе. Это соответствует увеличению толщины канала. Чем больше напряжение на затворе. тем больше ширина канала, т.е. проводимость.

В МДП-со встроенным каналом на стадии изготовления транзистора тонкий приповерхностный слой слабо легируется так, что он имеет тот же тип проводимости, что и И и С. Поэтому в таком транзисторе ток протекает даже при Uзи =0.

а, б — с n и p -затворами, с каналами p и n-типа.

в,г – с индуцированными каналами n и p-типа.

д, е – со встроенными каналами n и p-типа.

 

2.3.2 Характеристики и достоинства полевых транзисторов. Занятие 17.

На рис.показаны выходные характеристики и передаточные характеристики полевого транзистора с p-n-затвором и каналом n-типа.

Выходные характеристики представляют собой зависимость Iс =f(Uси) при Uзи= Сonst.

1 При Uси=0 Iс=0 при любых напряжениях Uзи.

2 При Uзи=0 рост Uси вызывает расширение канала, т.е. увеличение тока Iс. Проводимость растет пропорционально напряжению. По мере роста тока увеличивается падение напряжения на канале, которое приводит к увеличению области объемного заряда, т.е. уменьшению толщины канала и росту его сопротивления. При напряжении Uси нас (напряжение насыщения) ток почти перестает увеличиваться с ростом напряжения. Ток стока Iс нач при Uси нас и при Uзи=0 называют начальным током стока.

3 При подаче на затвор отрицательного напряжения сопротивление канала увеличивается, крутизна характеристики уменьшается, перекрытие канала происходит при меньшем напряжении Uси.

Точки на характеристиках Uси нас, при которых происходит перекрытие канала, отделяют область крутых характеристик от области пологих характеристик. Левая часть соответствует изменению сопротивления в зависимости от напряжения затвора. Ее можно представить как регулируемое сопротивление. Поэтому крутая часть называется омической. В омической области регулирование осуществляется в виде включения последовательно (или параллельно) с нагрузкой регулируемого сопротивления.

Для усиления сигнала работа ПТ происходит в пологой области (области насыщения).

Регулирование осуществляется подачей отрицательного напряжения Uзи (относительно истока).

Для каналов p-типа характеристики идентичны.

Передаточные характеристики представляют собой зависимость Ic =f(Uзи) при Uси= Сonst. Они снимаются для области насыщения. При Uзи=0 ток соответствует Iс нач. При увеличении абсолютной величины Uзи Iс уменьшается. Когда станет Iс=0, напряжениезатвора называется напряжением отсечки (Uзи отс). Передаточные характеристики можно построить с помощью выходных характеристик.

Полевые транзисторы обладают высокими температурами характеристиками, более стабильными качествами при росте температуры. Важным качеством является потенциальное управление (входное сопротивление от 109 до 1013Ом). Высокая радиационная стойкость. Простота изготовления, малые размеры электродов.

Основной схемой включения является схема с ОИ, позволяющая получить высокие коэффициенты усиления как по току, так и по напряжению. Они используются в усилителях с большим входным сопротивлением, ключевых и логических схемах, в аттенюаторах (в качестве регулируемого сопротивления).

...

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 |



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)