19. Полевые транзисторы с изолированным затвором: (мдп), принцип действия, параметры, характеристики.

Полупроводниковые приборы, работа которых основана на модуляции сопротивления п/п-го материала поперечным эл. полем наз. ПТ. У них в создании эл. тока учавствуют носители заряда только 1-го типа (электроны или дырки).

2 типа ПТ:

3. ПТ с управляющим p-n переходом(с p-n затвором)

4. ПТ со структурой металл-диэлектрик-п/п (МДП-транзистор)

Затвор представл собой металлич пластинку, изолир от п/п диэлектриком(Al) или окислом(SiO₂)

Стр-ра представл собой п/п, в кот интегрированы 2 высоколигиров обл-ти в п/п противополож типа проводимости, кот м. б. соед тонким каналом м/у собой или же такой канал может отсутствовать. В связи с этим различ ПТ со встроенным каналом и ПТ с индуцированным каналом.

ПТ с изолир затвором со встроенным каналом

Базовый п/п- подложка. Строго говоря, ПТ имеет 4 вывода, но в эл сх подложка обьедин с И. Подача напряж U_СИ на электрод-затвор относит И или относит истока и подложки создаёт через переход I_C. Тр-ор управл-ся + и – потенциалом. При + U_ЗИ увел концентр в канале под затвором, проводимость канала увел-ся => I_С увел-ся. При

-U_ЗИ происходит выталкивание электронов из обл-ти под затвором, контактная разность потенц увел-ся =>I_С уменьш-ся.

Вх. хар-ка:

Вых хар-ки:

Работа р-канального аналогична выше опис, только меняется полярность прикладываемого напряж.

ПТ с изолир затвором и индуциров каналом

параметры, характеристики.

К огда U_ЗИ = 0 в структуре данного типа канал отсутствует. Поэтому подача U_СИ любой полярности смещает один из p-n переходов в обратном направлении I_C=0

Подача напряжения обратной полярности не изменяет ситуации. ПТ данного типа упр-ся +U_ЗИ и при U_ЗИ> U_{ЗИ ПОР} в обл-ти под затвором наводится канал за счёт втягивания электронов в эту обл-ть под воздействием внеш поля. Наличие U_СИ приводит к появлению тока стока.

1. R _ВХ транзистора высокое 10¹³-10¹⁵ Ом, т.к. берется очень качественный диэлектрик.

2. Отсутствуют собственные шумы.

3. Более устойчив к температурным воздействиям.

4. Высокая устойчивость к радиации.

5. Высокая технологичность при производстве интегральных микросхем.

Имеются МДП тр-ры с 2-мя изолированными затворами (тетродные). Наличие 2-го затвора позволяет одновременно управлять током тр-ра с помощью 2-х управляющих напряж, что облегчает построение различных устр-в. ВАХ их аналогичны хар-ам однозатворных ПТ, только кол-во их больше, т. к. они строятся для напряж каждого затвора при неизменном напряж на др затворе. Соответственно различают крутизну хар-ки по 1-ому и 2-ому затворам, напряж отсечки 1-го и 2-го затвора и т. д..Осн пар-ры(как у МДП тр-ров с управл p-n перех):

1. крутизна хар-ки

S0.1-500 мА/В

2. начальный ток С: при U_ЗИ=0

I_{С НАЧ} = 0.2-600 мА

3. напряж отсечки: U_{ЗИ ОТС} = 0.2-10 В

4. сопротивление С-И в открытом состоянии:

R_{СИ ОТКР} = 2-300 Ом

5. Постоянный ток С: I_{C MAX}=10 мА – 0.7 А

6. Остаточный ток С (ток С при напряж U_{ЗИ ОТС})

I_{С ОСТ}=0.001-10 мА

7. Максимальная частота усиления f_ГР – частота на кот коэф усиления по мощности равен 1.

(10-100 МГц)

Дополнит пар-ры:

• крутизна хар-ки по подложке: S_П=0.1-1 мА/В

• начальный ток стока при U_ЗИ=0

I_{С НАЧ}=0.1-100 мА

• пороговое напряж:

U_{ЗИ ПОР}=1-6 В.