Полевые транзисторы с изолированным затвором
Обобщенная стокозатворная характеристика транзисторов различного типа
р-канал |
Ic |
|
|
|
П |
З |
П |
||
|
||||
П |
|
|
||
|
|
|
||
З |
|
|
П |
|
И |
|
|
||
|
|
З |
||
С |
|
|
И |
|
|
|
|
||
З |
|
|
n-канал |
|
И |
|
|
||
|
|
Uзи |
||
Uпор |
|
|
||
|
|
Uзи.отс |
232
4.6 Ячейка памяти на основе МОП-транзистора
Используются транзисторы с индуцированным каналом.
Предназначены для создания быстродействующей программируемой запоминающей ячейки флэш- памяти.
Позволяет производить электрическую запись и стирание одного бита информации.
Эти устройства являются энергонезависимыми. Информация не стирается при отключении питания.
233
Ячейка памяти на основе МОП-транзистора
Упрощенная структура ячейки флэш-памяти
И |
З |
|
С |
Нитрид кремния |
|
||||
|
Si3N4 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SiO2 |
n+- |
n+- |
p- |
p-типа GaAs |
|
П -подложка |
234
ячейка флэш-памяти
При записи информации в ячейку памяти на затвор подается импульс напряжения.
В результате происходит пробой тонкого слоя изоляции. Электроны получают дополнительную энергию и туннельным эффектом переходят в плавающий затвор. Затвор заряжается отрицательно. Пороговое напряжение увеличивается.
При обращении к транзистору такой ячейки он будет восприниматься как выключенный (ток стока равен нулю). Это соответствует записи одного бита – единицы.
235
ячейка флэш-памяти
При стирании информации электроны уходят с плавающего затвора (также в результате туннелирования) в область истока.
Транзистор в этом случае воспринимается при считывании информации как включенный. Что соответствует записи логического нуля.
Циклов записи-считывания может быть сотни тысяч.
Записанное состояние ячейки может храниться десятки лет.
236
4.7 Модели полевого транзистора
Используются в основном две модели:
-Физическая эквивалентная схема,
-Схема в Y- параметрах.
Наиболее универсальна физическая эквивалентная схема. Она учитывает переменную составляющую
токов и напряжений.
С
rс
Сзс
З |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S·Uзи |
rи – сопротивление участка |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
канала от средины до истока. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сзи |
|
|
|
|
|
|
|
|
rи |
Сзс – распределенные |
|||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
емкости затвор-канал. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
И |
237 |
|
|
|||
|
|
|
|
Модели полевого транзистора
При проведении предварительного анализа используется упрощенная схема
iз = 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
iс |
iс~= - S·Uзи ~ |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
S·Uзи |
|
|
rк Uси ~ |
|
||||
Uзи~ |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
238
Модели полевого транзистора
Модель в Y- параметрах
З |
С |
|
|
Uзи Y11 |
Y21·Uзи Y22 Uси |
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y12·Ucи |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
iз = Y11·Uзи + Y12·Uси |
|
|
||||||
ic = Y21·Uзи + Y22·Ucи |
|
|
||||||
Y- параметры можно получить экспериментально
4.8 Классификация и система обозначений
Классификация полевых транзисторов аналогична классификации биполярных транзисторов.
Второй элемент – класс прибора – П – полевой транзистор.
КП303Б – кремниевый, полевой транзистор, малой мощности (до 0,3Вт), с граничной частотой до 30 мГц, номер разработки 03, разновидность в сери – Б.
Система обозначений полевого транзистора
Транзистор с управляющим p-n-переходом
С
З |
|
|
|
|
|
|
|
n-канальный |
|
|
р-типа |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Транзистор со встроенным каналом
З |
|
|
|
|
П |
n-канальный |
|
|
|
|
П |
р-канальный |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Транзистор с индуцированным каналом
З |
|
|
|
|
|
П |
n-канальный |
Подложку П технологически |
||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
соединяют с истоком. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Иногда подложку выводят |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
отдельным выводом. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|