1.4. Униполярные (полевые) транзисторы.

_{К классу униполярных относится транзисторы, принцип действия которых основан на использовании носителей заряда только одного знака (электронов или дырок). Управление током в них осуществляется изменением проводимости канала через который протекает ток транзистора под действием электромагнитного поля. Униполярные транзисторы разделяют на полевые транзисторы с p-n переходом и МДП – транзисторы.}

1.4.1. Полевые транзисторы с p-n переходом.

_{Рисунок 1.31}

Исток (И)- электрод, от которого начинают движение носители заряда, сток (С)- электрод, к которому движутся носители заряда, затвор (З) – электрод, управляющий движением носителей заряда. Полупроводниковые слои p-типа, образующие n-слоем два перехода, созданы с более высокой концентрацией примесей, чем n-слой. Оба p-слоя электрически связаны между собой и имеют общий внешний электрод- затвор.

Напряжение затвор- исток является обратным для обоих p-n переходов. Управляющие свойства транзистора объясняются тем, что при изменении изменяется ширина p-n переходов. Поскольку p-слой имеет большую концентрацию примесей, чем n-слой, изменение ширины p-n переда происходит, в основном за счет высокоомного n-слоя (эффект модуляции ширины базы). Сечение токопроводящего канала и его проводимость меняются, что приводит к изменению выходного тока стока прибора.

Стоковая (выходная) вольтамперная характеристика: при приведена на рисунок 1.32.

Рисунок 1.32 Рисунок 1.33

1. Начальная область, сильная зависимость .

2. Слабая зависимость .

3. Пробой p-n перехода.

Рассмотрим стоковую характеристику при . В области малых напряжений (участок о-а) влияние на проводимость канала незначительно и зависимость практически линейная. По мере дальнейшего увеличения (участок а-в) происходит сужение проводящего канала вблизи стока из-за расширения p-n перехода вблизи стока, что приводит к увеличению сопротивления канала и уменьшению крутизны нарастания . При подходе к границе участка II (точка в) происходит смыкание p-n переходов и проводящий канал исчезает. Дальнейшее повышение не должен приводить к увеличению тока через прибор, так как одновременно с повышением будет увеличиваться сопротивление канала. Участок III резкого увеличения характеризуется лавинным пробоем области p-n переходов вблизи стока по цепи сток- исток (точка с).

Напряжения вызывает сужение канала и уменьшение его проводимости. Поэтому стоковые характеристики транзистора при увеличении располагаются ниже, а перекрытие канала объемным зарядом p-n перехода происходит при меньшем напряжении

Стоко- затворная (входная) характеристика: при приведена на рисунке 1.33. При увеличении напряжения затвор - исток возрастает величина объемного заряда в p-n переходах, ширина канала уменьшается, ток стока уменьшается.

Основные параметры полевого транзистора: - максимальный ток стока - соответствует (точка в) на стоковой ВАХ при - максимальное напряжение стока - выбирают в 1,2-1,5 раза меньше напряжения пробоя участок сток-затвор:- напряжение отсечки- напряжение на затворе при [c] ;

при - внутреннее сопротивление, характеризует наклон стоковой характеристики на участке 2; –входное сопротивление транзистора, определяется сопротивлением p-n переходов, смещенных в обратном непротивлении.