Основные параметры полевых транзисторов с управляющим р-n-переходом

• максимальный ток стока Iс max (при U_зи = 0);

• максимальное напряжение сток-исток U_{си max};

• напряжение отсечки U_{зи отс};

• внутреннее (выходное) сопротивление r_i − представляет собой сопротивление транзистора между стоком и истоком (сопротивление канала) для переменного тока:

при U_зи=const;

• крутизна стоко-затворной характеристики:

при U_си=const,

-отображает влияние напряжения затвора на выходной ток транзистора;

• входное сопротивление при U_си=const транзистора определяется сопротивлением р-n-переходов, смещенных в обратном направлении. Входное сопротивление полевых транзисторов с р-n-переходом довольно велико (достигает единиц и десятков мегаом), (10⁷-10⁹Ом) что выгодно отличает их от биполярных транзисторов.

Полевые транзисторы с изолированным затвором

Полевой транзистор с изолированным затвором – полевой транзистор, затвор которого отделен в электрическом отношении от канала слоем диэлектрика. УГО таких транзисторов, имеющих также название. Как было отмечено раннее, существует две разновидности МДП-транзисторов: с индуцированным каналом и со встроенным каналом. На рисунке 9.4 изображены УГО МДП-транзисторов: а − со встроенным каналом n-типа; б − со встроенным каналом р-типа; г− с индуцированным каналом n-типа; д− с индуцированным каналом р-типа.

Рисунок 9.4

В качестве диэлектрика используют окисел кремния SiO₂. Отсюда другое название этих транзисторов – МОП-транзисторы (структура: металл-окисел-полупроводник). Наличие диэлектрика обеспечивает высокое входное сопротивление рассматриваемых транзисторов (10¹⁰…10¹⁴Ом). Принцип действия МДП-транзисторов основан на эффекте изменения проводимости приповерхностного слоя полупроводника на границе с диэлектриком под воздействием поперечного электрического поля. Приповерхностный слой полупроводника является токопроводящим каналом этих транзисторов.

В МДП-транзисторах с индуцированным каналом проводящий канал между сильнолегированными областями истока и стока отсутствует и, следовательно, заметный ток стока появляется только при определённой полярности и при определённом значении напряжения на затворе относительно истока, которое называют пороговым напряжением (U_ЗИпор). В МДП-транзисторах со встроенным каналом у поверхности полупроводника под затвором при нулевом напряжении на затворе относительно истока существует инверсный слой — канал, который соединяет исток со стоком.

Стоковые (выходные) характеристики полевого транзистора с индуцированным каналом n-типа I_c =f(U_си) показаны на рисунке 9.5 а. Стоко-затворная характеристика транзистора со встроенным каналом n-типа I_c=f(U_зи) приведена на рисунке 4.5 б.Отличие стоковых характеристик заключается в том, что управление током транзистора осуществляется напряжением одной полярности, совпадающей с полярностью напряжения U_си. Ток I_c = 0 при U_си=0, в то время как в транзисторе со встроенным каналом для этого необходимо изменить полярность напряжения на затворе относительно истока.

Рисунок 9.5