- •Электронный вариант конспекта по дисциплине «Электронные приборы»
- •Электропроводность полупроводников.
- •Собственная электропроводность п/п.
- •Основы квантовой статистики
- •Примесные п/п.
- •Электронно-дырочный переход
- •Физические процессы в симметричном р-n – переходе
- •Условия равновесия
- •Изменение концентрации зарядов в р-n – переходе
- •Плотность диффузионного тока.
- •Плотность дрейфового тока. Дырочный ток.
- •Ширина запирающего слоя (зс)
- •Различные виды переходов Несимметричный переход
- •Контакт металл - п/п Контакт Ме – n-п/п
- •Контакт Ме – п/п p-типа
- •Пробой p-n-перехода.
- •Ёмкости p-n-перехода
- •Полупроводниковые диоды Устройство и классификация п/п диодов
- •Вах диода
- •Статические параметры диодов
- •Зависимость характеристики и параметров диодов от температуры
- •Выпрямительные диоды
- •Параметры вд
- •Параллельное соединение диодов
- •Последовательное включение диодов
- •Особенности германиевых и кремниевых вд
- •Импульсные диоды
- •Стабилитроны и стабисторы
- •Варикапы
- •Транзисторы
- •Биполярные транзисторы
- •Режимы работы.
- •Токи в транзисторе
- •Схемы включения биполярного транзистора
- •Транзистор как чп
- •Параметры бт в схеме с об
- •Параметры бт в схеме оэ
- •Параметры бт в схеме с ок
- •Режим большого сигнала
- •Особенности транзисторов на вч при малых сигналах
- •Эквивалентная схема транзистора
- •Полевые транзисторы
- •Транзисторы, управляемые с помощью p-nперехода или барьера Шоттки
- •Пт с изолированным затвором.
- •Принцип работы пт с индуцированным каналом.
- •Пт со встроенным каналом.
- •Приборы с отрицательным сопротивлением
- •Туннельный диод
- •Токи в тд
- •Тиристоры
- •Динисторы. Переход п2 обычно считается коллекторным переходом. Динисторы можно рассматривать как два включённых навстречу друг другу транзистора.
- •Iвыкл III
- •Тринисторы
- •Симисторы
- •Фотоэлектронные приборы
- •Фотоэлемент
- •Светодиоды
- •Диод Устройство и принцип действия
- •Статические параметры диода
- •Предельные параметры диода
- •Устройство и принцип действия триодов
- •Статические параметры триода
- •Тетроды
- •Пентоды
- •Электронно-лучевые приборы
- •Принципы управления электронным лучом
- •Осциллографические трубки с электростатической фокусировкой и отклонением
- •Приложение 1: «Телевизоры на жк-панелях»
- •Глава 1. Исторический обзор развития микроэлектроники.
- •1.1. Основные направления развития электроники.
- •1.2. История развития микроэлектроники.
- •Глава 2. Общие сведения о полупроводниках
- •2.1. Полупроводники и их электрофизические свойства
- •2.2. Структура полупроводниковых кристаллов
- •2.3. Свободные носители зарядов в полупроводниках
- •2.4. Элементы зонной теории твердого тела.
- •Глава 3. Методы получения монокристаллов кремния
- •3.1. Метод Чохральского
- •3.2. Метод зонной плавки
- •Глава 4. Электронно-дырочный переход.
- •4.1. Образование p-n-перехода.
- •4.2. Вольтамперная характеристика p-n-перехода.
- •Глава 5. Биполярные и полевые транзисторы.
- •5.1. Структура биполярных транзисторов и принцип действия.
- •5.2. Полевой транзистор с управляющим p-n-переходом.
- •5.4. Методы получения транзисторов.
- •Глава 6. Интегральные схемы.
- •6.1. Общие понятия.
- •6.2. Элементы биполярных полупроводниковых ис.
- •6.3. Элементы ис на мдп-структуре.
- •Глава 7. Большие интегральные схемы.
- •7.1. Общие положения.
- •Глава 8. Технологический процесс изготовления ис.
- •Глава 9. Гибридные интегральные схемы.
- •Глава 10. Методы обеспечения качества и надежности в процессе серийного производства ппи.
- •10.1. Общие понятия.
- •10.2. Система получения и использования информации при проведении работ по повышению надежности ппи.
- •10.3. Требования по обеспечению и контролю качества ис в процессе производства.
Полевые транзисторы
-это отдельный класс электронных приборов, которые имеют в основе своей работы определенные физические эффекты отличные от эффектов происходящих в БТ транзисторах. Характерной особенностью является ток , создаваемый носителями одного заряда: дырки или электроны.
Можно разделить:
Транзисторы, управляемые с помощью p-n перехода или барьера Шоттки.
Транзисторы с изолированным затвором:
-- МОП – транзисторы
-- МДП – транзисторы
Транзисторы с p-n переходом.
и – исток (эмиттер)
з - затвор (база)
с – сток (коллектор)
1 - область истока
2 – область стока
3 – область затвора
4 – диффузионный (эпитаксиальный) верхний слой, в виде кармана
5 – подложка
6 – металлический контакт, нанесенный на тыльную часть подложки
Транзисторы, управляемые с помощью p-nперехода или барьера Шоттки
В подложке создается диффузией либо эпитаксией специальная легированная область, называемая карман. Затем в этой области последующей операцией диффундирования образуют более высоколегированную область того же типа под истоком и стоком и более высоколегированную область противоположного типа, чем карман, под затвором.
Между истоком и стоком образуется канал проводимости. Он имеет определенную толщину1,3 мкм и длину 3-10 мкм. Тип проводимости канала определяется типом проводимости кармана.
На всех электродах В ПТ, управляемыхp-n переходом, подложка обычно соединена с затвором и изменение проводимости канала между истоком и стоком осуществляется под действием напряжения, приложенного к p-n переходам верхнего низкоомного затвора П1 и нижнего высокоомного перехода П2.
При отсутствии напряжения на электродах транзистора образуются запирающие слои одинаковой толщины по всей поверхности канала. В ПТ существует между истоком и стоком канал n- типа. Толщины обедненных слоев p-n перехода имеют минимальные величины, определяемые контактной разностью потенциалов между областями n и p- типов проводимости.
При приложении напряжения к стоку и при напряжении на затворепо каналу протечет ток, созданный основными носителями зарядов (дырками). Ток стока растет пропорционально напряжению. Увеличение напряжения ведет к увеличению потенциалов между каналом и затвором. А это приводит к увеличению толщины ЗСp-n переходов.
Т.к. канал имеет распределение сопротивлений, то обратный потенциал у стока будет больше, чем у истока, и поэтому толщины ЗС будут max у стока, а min у истока. При некотором обедненные слои смыкаются вблизи стока и наступает момент, называемый перекрытием канала соответствующий напряжению в истоке – напряжение насыщения.
Дальнейшее увеличение не приводит к росту. При этом увеличивается лишь напряженность поля в ЗС, и точка смыкания будет сдвигаться в сторону истока. При работе транзистора в режиме насыщения вблизи стока существует узкая проводящая область, в которой плотность тока и электрическое поле велики.
Явление переноса в этой области от точки смыкания ЗС до стока подобна инжекции носителей зарядов Э БТ в обедненную область обратно смещению коллекторного перехода. Запирающее напряжение увеличивает начальную толщину обедненных слоев, уменьшая исходную проводимость сечения канала, поэтому при соответственном действии напряжения затвора и истока перекрытие канала и насыщениенаступает при различных напряжениях на стоке. Чем больше, тем меньше, при котором наступает перекрытие канала.
На семействе характеристик можно выделить:
Линейная область, в которой изменения тока стока пропорционально изменениям
Область насыщения, в которой ток стока слабо зависит
Область пробоя, где ток стока резко возрастает при малом изменении
Проходные характеристики ПТ.
Это зависимость тока стока от .
ПТ, управляемый p-n переходом, работающий в режиме обеднения канала носителями зарядов при изменении напряжения от 0 до.
Проходные характеристики ПТ с управляющим р-n переходом хорошо анализируется выражением:
,
Где Uзи отсечки – U, при котором Iс=0,
n – теоретическое значение, равно 2