Стоко-затворные вах
Основным рабочим
участком МДП – транзистора является
участок насыщения. На этом участке ток
стока
почти не зависит от напряжения
и описывается формулой для
,
то есть зависимость
от
- квадратичная.
Рис.18.16. Стоко-затворные ВАХ МДП - транзистора.
По этим характеристикам определяется основной усилительный параметр МДП – транзисторов – крутизна.
b – удельная крутизна – при эффективном управляющем напряжении 1 В.
Так как
,
то усилительные свойства n-канальных
транзисторов при прочих равных условиях
лучше, чем у p-канальных.
Наилучшими свойствами обладают GaAs
транзисторы из-за сверхвысокой подвижности
электронов (в 5-6 раз больше, чем в Si).
Уменьшение толщины диэлектрика d
для получения высокой крутизны S
ограничивается уменьшением
диэлектрика. Увеличение ширины канала
z
– увеличивает ёмкость затвор-канал,
что сказывается на быстродействии.
Нижний предел длины канала L
ограничивается технологическими
возможностями. Чем меньше L,
тем больше крутизна S.
Длина канала
- мкм в интегральных МДП – транзисторах
(лет 15-20 назад). Сейчас 0,1 мкм и менее.
Особенности характеристик мдп – транзисторов со встроенным каналом
Канал получают технологическим путём – легированием поверхностного слоя подложки между стоком и истоком. Поэтому ток стока протекает и при .
Рис.18.17. Выходные ВАХ МДП – транзистора со встроенным каналом.
На затвор такого
транзистора можно подавать напряжение
любой полярности. В зависимости от
полярности оно будет вызывать обогащение
или обеднение канала носителями. Для
n-канального
прибора положительное напряжение будет
подтягивать электроны, обогащая канал,
а отрицательное напряжение – выталкивает
электроны из канала, обедняя его. При
некотором отрицательном напряжении
,
называемом напряжением отсечки,
происходит инверсия проводимости
канала, то есть канал исчезает и ток
становится равным лишь току утечки
обратно-смещенного p-n
перехода сток-подложка. МДП – транзисторы
со встроенным каналом (нормально открытые
приборы) используют в линейных усилительных
схемах с высоким входным сопротивлением.
В ключевых схемах используют приборы
с индуцированным каналом (нормально
закрытые приборы).
Рис.18.18.
Стоко-затворные характеристики МДП –
транзистора со встроенным каналом.