Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лекции / Лекции в ворде / лекции по ЦИС 18.12.doc
Скачиваний:
44
Добавлен:
17.04.2013
Размер:
332.8 Кб
Скачать

Ключи на полевых транзисторах Полевые транзисторы предназначены для мощных вч схемных применений.

Обозначения:

НО п-тип НО р-тип

НЗ п-тип НЗ р-тип

Существуют два основных типа ПТ: с затвором в виде р-п- перехода и с затвором в виде перехода металл-полупроводник (МП, например, с диодами Шотки). Принцип работы ПТ: в управлении толщиной проводящего слоя канала между истоком и стоком при помощи поля, изменяющего ширину ОПЗ диода затвора.

Канал и сам транзистор располагаются в пленке полупроводника (эпитаксиальной), лежащей на полуизолирующей (-типа) или изолирующей подложке (сапфир или окисел кремния).

ПТ с p-n- переходом.

НО НЗ

n+ p n+ n+ pp n+

n n

 

IC UЗ=0 В IC UЗ=0,4 В

-0,1 0,3

-0,4 0,1

UСИ UСИ

IC IC

-Uпор UЗИ Uпор 1 В UЗИ

Основные выражения:

пороговое напряжение Uпор и напряжение отсечки канала UP

! Во избежание инжекции р-п- перехода входное напряжение на затворе не должно превышать 1 В! контактная разность потенциалов в типовых переходах таких структур составляет примерно 0,5 В.

Выражение для ВАХ транзистора в пологой области аппроксимируется почти как для МДП - транзистора:

Здесь a – толщина канала. Для контроля носителей в канале необходимо выполнение условия:

LK / a > 1.

Концентрация примеси в подложке – примерно 51017см-3,

Минимальная длина канала LKmin  0.1 мкм,

что дает диапазон частот до fT= 100 Ггц.

ПТ с затвором МП (Шотки).

IC без затвора

n n UЗ=0

UC

a n b

-UЗ без затвора

UЗ=0

UЗ<0

n

Отрицательное смещение на затворе увеличивает ОПЗ, канал сужается. Транзистор предназначен для мощных ВЧ схем:

При длине канала 1 мкм и толщине канала а=0,2 мкм величина погонного тока составляет Imax  3 A/см !

Топологически мощные транзисторы выполняют в виде меандров, многоканальных структур.

Эти приборы отличаются высокой температурной стабильностью (отрицательный температурный коэффициент).

Эмпирические соотношения для расчета ВАХ:

Uпор=UB -UP, UB = KДШ

НО

При UP > UB  HO транзистор, Uпор < 0,

UP < UB  НЗ транзистор, Uпор > 0. U=0

Iвх 1 ма НЗ

-3 -2 -1

Iобр 2-4нА 0,8 В UЗИ

Логика на нормально закрытых транзисторах:

(А+В)

Применяют в основном схемы с активной нагрузкой:

«0» «1»

Uлог = 0,6 В