Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Mikroskhemotekhnika_Mindeeva.pdf
Скачиваний:
697
Добавлен:
05.06.2015
Размер:
1.26 Mб
Скачать

8. Полевые транзисторы

Полевые транзисторы первоначально назывались МДП - ме- талл-диэлектрик-полупроводник, но поскольку в интегральном исполнении в качестве диэлектрика использовали окисел, то они стали называться МОП - металл-окисел-полупроводник.

Полевой транзистор - униполярный прибор, в котором работает один тип носителей. Если работают электроны, то прибор называется n-МОП, если работают дырки - p-МОП. В основе полевого транзистора лежит принцип модуляции проводимости сток-исток.

8.1. Типы полевых транзисторов

Существует четыре типа транзисторов.

1. МОП-транзистор с индуцированным каналом (рис.8.1 и 8.2). Напряжение UЗИ при токе стока IС = 1 мкА называется пороговым напряжением, т.е. напряжением, при котором открывается транзистор.

 

IС

 

Исток

Затвор(+)

Сток

 

Сток

 

 

 

 

Затвор

Подложка

n+

 

n+

UЗИ

Исток

UПИ

UСИ

p-подложка

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

б

 

 

IС

 

 

 

 

 

Рис.8.1. n-МОП с индуцированным

IС= 1 мкА

каналом: а - условное обозначение; б-

структура; в - проходная характеристика

UПОР > 0

UЗИ

в

144

 

Исток

Затвор(− )

Сток

 

p+

 

p+

 

 

n-подложка

 

а

 

б

 

UПОР<0

IС

 

 

 

UЗИ

 

 

 

Рис.8.2. р-МОП с индуцированным

 

каналом: а - условное обозначение;

 

б - структура; в -

проходная

в

 

характеристика

 

 

 

Так как при UЗИ = 0 IС = 0, то транзистор называется нормально-закрытым (НЗ).

2. МОП-транзистор со встроенным каналом (рис.8.3 и 8.4).

 

 

Исток

Затвор( )

Сток

 

 

n+

n

n+

 

 

 

 

 

 

 

p-подложка

 

 

а

 

б

 

 

IС

 

 

 

 

IС0

 

 

 

 

 

Рис.8.3. n-МОП со встроенным

 

 

каналом: а - условное обозначение;

UОТС < 0

UЗИ

б - структура; в -

проходная

 

в

характеристика

 

 

 

 

 

145

 

Исток

Затвор(+)

Сток

 

p+

p

p+

 

 

 

 

 

n-подложка

 

а

 

б

 

IС

UОТС > 0

 

 

 

UЗИ

 

 

IС0

Рис.8.4. р-МОП со встроенным

 

 

каналом: а - условное обозначение;

 

б - структура; в -

проходная

в

 

характеристика

 

 

 

 

Напряжение UЗИ при токе стока IС = 1 мкА называется напряжением отсечки, т.е. напряжением, при котором закрывается транзистор.

Так как при UЗИ = 0 IС = IС0, то транзистор называется нормально-открытым (НО), а IС0 называется током отсечки. 3. Полевой транзистор с p–n-переходом (рис.8.5 и 8.6). Это НО транзистор, у которого проводимость сток-исток модулируется

Исток

Затвор(+)

Сток

n+

p

n+

n-эпитаксиальный слой

 

p-подложка

 

а

б

 

IС

IС0

Рис.8.5. n-ПТ с pn-переходом: а - условное обозначение; б - структура; в - проходная характеристика

UОТС < 0

UЗИ

в

146

 

Исток

Затвор

Сток

 

 

n+

p+

 

n-эпитаксиальный слой

 

 

p-подложка

 

а

 

б

 

IС

UОТС > 0

 

 

 

UЗИ

 

 

IС0

 

 

 

Рис.8.6. p-ПТ с pn-переходом: а -

условное обозначение; б - структура; в - проходная характеристика

в

областью пространственного заряда с p–n-перехода.

4. ПТШ - полевой транзистор с затвором Шотки (рис.8.7).

Затворный контакт

Шотки (Ti,W)

 

 

n+

 

Омические контакты

 

 

 

И

З

С

(слои AuGe,Ni,Au,Pt)

 

 

Контактный

IC

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

n+-слой

 

 

 

 

n

 

Активный

 

 

 

 

 

 

слой

IC0

 

 

 

i*-GaAs

 

Буферный

 

 

 

 

 

слой

UОТС < 0

UЗИ

а

 

 

 

Полуизолирующая

 

б

 

подложка

 

в

 

 

 

 

 

Рис.8.7. ПТШ: а - условное обозначение; б - структура; в - проходная характеристика

147

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]