24. Устройство и основные виды полевых транзисторов. Полевые транзисторы с управляющим переходом.

Полевые транзисторы иначе называют канальными или униполярными.

Главное достоинство полевых транзисторов – высокое входное сопротивление, которое может быть таким же как и у электронных ламп. Пластинка из полупроводника, например n-типа, имеет на концах электроды, с помощью которых она включена в управляющую цепь усилительного каскада. Вдоль этой пластины проходит ток основных носителей – электронов. Управляющая цепь транзистора образована с помощью третьего электрода, представляющего собой область с другим типом электропроводности. При изменении входного напряжения изменяется обратное напряжение на p-n переходе и от этого изменяется толщина объединенного слоя (штриховые линии на рисунке). Соответственно этому меняется область поперечного сечения области, сквозь которую проходит поток основных носителей заряда. Эта область называется каналом.

Рис 49

Основной параметр транзистора – это крутизна S:

1) ; Uси = const

2) внутреннее (выходное) сопротивление: ; Uзи = const

25. Устройство и основные виды полевых транзисторов. Полевые транзисторы с изолированным затвором.

Полевые транзисторы иначе называют канальными или униполярными.

Главное достоинство полевых транзисторов – высокое входное сопротивление, которое может быть таким же как и у электронных ламп. Пластинка из полупроводника, например n-типа, имеет на концах электроды, с помощью которых она включена в управляющую цепь усилительного каскада. Вдоль этой пластины проходит ток основных носителей – электронов. Управляющая цепь транзистора образована с помощью третьего электрода, представляющего собой область с другим типом электропроводности. При изменении входного напряжения изменяется обратное напряжение на p-n переходе и от этого изменяется толщина объединенного слоя (штриховые линии на рисунке). Соответственно этому меняется область поперечного сечения области, сквозь которую проходит поток основных носителей заряда. Эта область называется каналом.

Рис 49 .Основной параметр транзистора – это крутизна S:

1) ; Uси = const

2) внутреннее (выходное) сопротивление: ; Uзи = const

Полевые транзисторы с изолированным затвором.В этих транзисторах металлический затвор отделен от полупроводникового канала тонким слоем диэлектрика. Иначе эти называют МДП (Металл-Диэлектрик-Полупроводник) или МОП (Металл-Окислитель-Полупроводник).

Основанием служит кремниевая пластина с электропроводностью p-типа. В ней созданы 2 области с электропроводностью n-типа (с повышенной проводимостью). Эти области являются истоком и стоком, от них сделаны выводы. Между истоком и стоком имеется тонкий приповерхностный канал с электропроводностью n-типа. Длина канала от истока до стока обычно единицы мкМетра, а его ширина – сотни мкм в зависимости от рабочего тока транзистора. Толщина диэлектрического слоя диоксида кремния SiO2 – 0,2 мкм. Сверху диэлектрического слоя расположен затвор в виде тонкой металлической пленки. Прибор с тонким каналом называют транзистором с собственным каналом и он работает следующим образом: если при нулевом напряжении приложить между стоком и истоком напряжение, то через канал потечет ток. При подаче ток через кристалл не пойдет, так как один из p-n переходов находится под обратным напряжением. При подаче на затвор напряжения, отрицательного относительно истока, а следовательно и кристалла, в канале создается поперечное электрическое поле, под влиянием которого электроны проводимости выталкиваются из канала в области истока и стока, в кристалле канала обедняется электронами, сопротивление его увеличивается, а ток стока уменьшается. Чем больше отрицательное напряжение затвора, тем больше ток стока. Такой режим называется режимом обеднения. Если на канал или затвор подать положительное напряжение, то под действием поля, созданного этим напряжением, из областей истока, стока и кристалла будут проходить электроны. Проводимость канала при этом увеличивается и ток стока возрастает. Этот режим называют режимом обогащения.