52. Каково устройство и принцип действия полевых транзисторов ?

Полевыми транзисторами называют активные полупроводниковые приборы, в которых выходным током управляют с помощью электрического поля. Полевые транзисторы называют также униполярными, так как в процессе протекания электрического тока участвует только один вид носителей.

Различают два вида полевых транзисторов: с управляющим p-n переходом и с изолированным затвором. Все они имеют три электрода: исток (источник носителей тока), затвор (управляющий электрод) и сток (электрод, куда стекают носители).

Униполярные транзисторы используют движение зарядов только одного знака (либо n (электроны - ), либо p (дырки +)).

ПТ с управляющим p-n переходом, в этом транзисторе изоляцией между каналом и управляющим электродом служит p-n переход.

ПТ с изолированным затвором (или МОП, или МДП транзистор), в этом случае, в качестве изоляции используется диэлектрик.

53. Чем отличаются друг от друга транзисторы с каналами разного типа проводимости ?

Транзистор со встроенным каналом.

Основой такого транзистора является кристалл кремния p- или n-типа проводимости.

Для транзистора с n-типом проводимости:

Uзи = 0; Ic1;

Uзи > 0; Ic2 > Ic1;

Uзи < 0; Ic3 < Ic1;

Uзи << 0; Ic4 = 0

Транзисторы с индуцированным каналом.

Uз = 0; Ic1 = 0;

Uз < 0; Ic2 = 0;

Uз > 0; Ic3 > 0..

54. Как называются электроды полевого транзистора ?

Исток, Сток, Затвор

55. Статические характеристики полевых транзисторов.

К основным характеристикам относятся:

Стокозатворная характеристика – это зависимость тока стока (Ic) от напряжения на за-творе (Uси) для транзисторов с каналом n-типа.

Стоковая характеристика – это зависимость Ic от Uси при постоянном напряжении на

затворе (смотрите Рис. 100). Ic = f (Uси) при Uзи = Const

56.Основные отличия униполярных транзисторов от биполярных.

От биполярного транзистора полевой транзистор отличается, во-первых, принципом действия: в биполярном транзисторе управление выходным сигналом производится входным током, а в полевом транзисторе — входным напряжением или электрическим полем. Во-вторых, полевые транзисторы имеют значительно большие входные сопротивления, что связано с обратным смещением p-n-перехода затвора в рассматриваемом типе полевых транзисторов. В-третьих, полевые транзисторы могут обладать низким уровнем шума (особенно на низких частотах), так как в полевых транзисторах не используется явление инжекции неосновных носителей заряда и канал полевого транзистора может быть отделен от поверхности полупроводникового кристалла. Процессы рекомбинации носителей в p-n переходе и в базе биполярного транзистора, а также генерационно-рекомбинационные процессы на поверхности кристалла полупроводника сопровождаются возникновением низкочастотных шумов.

57. Гибридные и полупроводниковые интегральные микросхемы.

Обычно на диэлектрической подложке ГИС создают сугубо пассивные детали, например, постоянные резисторы. Активные дискретные компоненты, разработанные для использования в ГИС, не имеют корпусов, а для защиты от пагубного воздействия окружающей среды их покрывают капельками лака или компаунда. Транспортировку активных компонентов осуществляют в специальных контейнерах. Контактные площадки, созданные на подложке ГИС, необходимы для обеспечения взаимных соединений плёночных деталей, а также для подключений тонких проводников, которые осуществляют электрические контакты между тонкоплёночными и внешними дискретными компонентами. Активные компоненты, которые подключают к контактным площадкам, выполняют с жёсткими или с гибкими выводами. Детали с жёсткими выводами наиболее удобны для автоматической сборки ГИС, однако разработка таких изделий связана с определёнными трудностями. Конденсаторы с ёмкостью более 20 нФ и катушки индуктивности обычно не выполняют на подложке ГИС, а задействуют как навесные компоненты. В больших ГИС – сокращённо БГИС – в качестве внешних деталей применяют бескорпусные полупроводниковые микросхемы. Соединение компонентов ГИС с выводами корпуса осуществляют пайкой, микросваркой и т.п.

Полупроводниковые микросхемы

Подложки полупроводниковых микросхем обычно выполняют из монокристаллического кремния p-типа. Изготовление электронно-дырочных переходов полупроводниковых ИМС осуществляют обычно посредством эпитаксиального наращивания или способом диффузионно-планарной технологии. Планарная технология подразумевает создание деталей и электрических соединений в подложке в одной плоскости. Эпитаксиальное наращивание заключено в напылении разогретого полупроводника на некоторые участки поверхности подложки. Диффузионная технология состоит в проникновении разогретых газообразных примесей в отведённые для этого участки подложки. В результате возникают многослойные образования, каждый слой которых обладает заданным типом проводимости. Резисторы, конденсаторы и прочие пассивные компоненты полупроводниковых ИМС обладают много большими габаритами, чем активные компоненты, такие как транзисторы. С целью минимизации размеров диоды в полупроводниковых ИМС предпочитают заменять транзисторами в диодном включении.