46. Транзистор с индуцированным (инверсионным) каналом.

Устройство такого транзистора показано на рис 102.

О т предыдущего транзистора он отличается тем,что у него нет встроенного канала между областями истока и стока. При отсутствии напряжения на затворе ток между истоком и стоком не потечет ни при какой полярности напряжения, так как один из p-n-переходов будет обязательно заперт. Если подать на затвор напряжение положительной полярности относительно истока, то под действием возникающего поперечного электрического поля электроны из областей истока и стока, а также из областей основания, будут перемещаться в приповерхностную область по направлению к затвору. Когда напряжение на затворе превысит некоторое пороговое значение, то в приповерхностном слое концентрация электронов повысится настолько, что превысит концентрацию дырок в этой области и здесь произойдет инверсия типа электропроводности, т.е. образуется тонкий канал n-типа и в цепи стока появится ток. Чем больше положительное напряжение на затворе, тем больше проводимость канала и больше ток стока.

Таким образом, такой транзистор может работать только в режиме обогащения. Вид его выходных (стоковых) характеристик показан на рис 103.

Е сли в основании взять полупроводник n-типа, то области истока и стока должны быть p-типа. Такого же типа проводимости будет индуцироваться и канал, если на затвор подавать отрицательное напряжение относительно истока

47. Тиристор

Т иристором называется полупроводниковый прибор с четырех слойной структурой p-n-p-n (рис 105).

Это монокристалл полупроводника, обычно кремния, в котором созданы четыре чередующиеся области с различным типом проводимости p-n-p-n.На границах раздела этих областей возникнут p-n-переходы: верхний, средний, нижний. От верхней области p и от нижней области n сделаны электрические выводы, которые называют анодом (А) и катодом (К). От одной из промежуточных областей (например,p-области) сделан еще один вывод, который называется управляющим электродом. Если подключить внешний источник так, как показано на рис 105, то получим, что верхний и нижний p-n-переходы будут смещены внешним источником в прямом направлении, а средний p-n-переход окажется смещенным в обратном направлении и во внешней цепи будет протекать только исчезающе маленький обратный ток среднего перехода. Подключим другой внешний источник Eу (источник управления) между катодом и управляющим электродом. Тогда ток управления, протекающий под действием источника управления при определенной своей величине может привести к лавинообразному н арастанию тока в полупроводниковой структуре до тех пор, пока он не будет ограничен резистором R в цепи источника питания E. Произойдет процесс включения тиристора. Для рассмотрения этого явления представим тиристор (рис 106) в виде двух, объединенных в одну схему транзисторов T1 и T2 (рис 107), типа n-p-n (T1) и p-n-p (T2).

а) б)

Оба транзистора включены по схеме с общим эмиттером (рис 108). При создании разности потенциалов между анодом (А) и катодом (К) в прямом направлении (+ на аноде,- на катоде) оба транзистора будут закрыты,так как базовые токи их будут отсутствовать. При подключении источника управления Еу во входной цепи транзистора T1 потечет базовый ток, являющейся током управления тиристора Iу. Под действием этого тока в коллекторной цепи этого транзистора потечет ток ,где - коэффициент передачи по току транзистора T1. Но этот ток протекает по цепи “эмиттер-база” транзистора T2 и является его входным, базовым током .Под воздействием этого тока в выходной коллекторной цепи транзистора T2

потечет коллекторный ток

. (113)

Т.е коллекторный ток является усиленным в током управления Iу, и протекает ток опять по базовой цепи транзистора Т1, там где протекает и ток Iу. Поскольку оказывается значительно больше тока Iу,процесс взаимного усиления транзисторами токов продолжается до тех пор,пока оба транзистора не войдут в режим насыщения,что соответствует включению тиристора.Описанный процесс является процессом внутренней положительной обратной связи,под действием которой и происходит лавинообразное нарастание тока в цепи тиристора.