14 Полевые транзисторы: типы, назначение, устройство, мдп- структура, характеристики, и параметры.

Полевой транзистор — это трехэлектродный полупроводниковый прибор, работа которого основана на использовании электрического поля для изменения со­противления полупроводникового канала. По­левые транзисторы называют униполярными, так как регулируемый ток в них создается основными носителями заряда, движущимися в канале с одн и м типом проводимости. Электрод, из которого в канал втекают основные носители, назы­вается истоком (И), а электрод, через кото­рый носители вытекают из канала, называется стоком (С). Управляющий электрод называется затвором (3). Напряжение, приложенное к затвору, регулирует ток через канал. Как исключение, встречаются полевые транзисторы с двумя затворами и с дополнительными, вспомогательными выводами.

Полевые транзисторы делятся на две большие группы: транзисто­ры с управляющим р-п-переходом и транзисторы с изолированным за­твором — МДП-транзи­сторы, содержащие металл (М), диэлектрик (Д) и полупроводник (П). Если диэлектриком является окись кремния, то полевые МДП-транзисторы называют МОП-транзисторами (в этом случае в обозначении транзистора О — окись).

Полупроводниковый канал может быть обеднен носителями зарядов – наз-ся индуцированным, а если обогащен ими то – встроенный.

МДП – транзисторы изготавливают с каналами p и n типа. Металлический затвор надежно изолирован от канала диэлектриком. Из полупроводника n типа изго­товлены области стока и истока. От основного полупроводника р типа изготавливается дополнительный вывод, наз-емый выводом подложки. U на затворе =0, т.к. I=0 между стоком и истоком. При подаче на затвор небольшого «+» U из глубины р полупроводника начинают дрейфовать неосновные носители – электроны. В приповерхностном слое под затвором в результате рекомбинации подошедших электронов и дырок в начале возникает обедненный основными носителями слой – режим обеднения. Затем при увеличении U на затворе, под затвором образуется слой с инверсией проводимости: вместо дырочной возникает электронная и появля­ется режим обогащения канала носителями зарядов – электронами. Возникающий поверхностный n слой хорошо пропускает ток от источника к стоку.

Управляющие (стокозатворные) характеристики полевого тран­зистора с ка­налом п-типа

15. МОП –структура полевых транзисторов, устройство, свойства, применение.

Полевые транзисторы с изолированным затвором (МДП-тран­зисторы) изготавливаются с каналами р- и n-типов. Металличе­ский затвор надежно изолирован от канала диэлектриком (Д), в каче­стве которого часто используются окислы кремния (в этом случае получим МОП-транзистор). Из полупроводника n-типа изготовлены области стока и истока. От основного полупро­водника р-типа изго­тавливается дополнительный вывод, назы­ваемый выводом подложки (п).

16.Определение, классификация, разновидности, графиче­ское изображение, схемное обозначение интегральных мик­росхем (им).

ИМ называют электронное устройство, которое выполняет оп­ределенную функцию преобразования и обработки сигналов, содержит большое количество элементов и рассматривается при испытаниях и эксплуатации как еди­ное целое.

По конструктивно-технологическ м признакам интегральные микросхемы делятся на полупроводниковые и гибридные.

В полупроводниковых микросхемах основой являются кристаллы полупроводника толщиной в доли миллиметра

и площадью несколько квадратных миллиметров. Все элементы микросхемы — диоды, транзисторы, резисторы и

соединения между ними — выполняются в объеме и на поверхности кристалла в процессе одного технологического цикла. Микросхема может содержать от десят­ков до тысяч и десятков тысяч элементов. Полупроводниковые микросхемы имеют ряд особенностей, вызванных технологическими причинами: в них отсутствуют индуктивности, используются емкости не

более десятков пикофарад, резисторы, сопротивление которых редко превышает несколько килоом. В связи с большой плотностью элементов мощность полупро­водниковых микросхем ограничена. Гибридные микросхемы требуют более сложной технологии. Их основанием служит стеклянная или керамическая пластинка, на поверхности которой методом напыления создаются пленки определенной конфигурации из различных материалов, выполняющих роль пассивных эле-

ментов и электрических соединений между ними. Так, если нужно создать резистор, то напыляется полоска нихрома

или тантала. Для создания конденсатора на участок основания наносится слой проводника, потом диэлектрика,затем снова проводника и т. д. Активные элементы выполняются отдельно в виде бескорпусных диодов, транзисторов и даже

полупроводниковых микросхем, которые затем крепятся на основание с нанесенными пассивными элементами. При необходимости могут применяться миниатюр­ные конденсаторы большой емкости и большие индуктивности. Гибридные микросхемы имеют более широкие возможности, чем полупроводниковые, но они до­роже и содержат меньше элементов.

Для защиты от внешних воздействий микросхемы помещаются в герметичные металлические или пластмассовые корпуса. Корпус микросхемы имеет внешние вы­воды для монтажа. На корпус наносится маркировка. Надо отметить, что по размерам корпус значительно превосходит саму микросхему. Многие микросхемы при­меняются как законченные электронные устройства. Число внешних электрических соединений у них сведено к минимуму. Они имеют малые габариты и массу, малую потребляемую мощность, высокую надежность. Более сложные устройства создаются из набора микросхем.

В ближайшее время интегральные микросхемы полностью вытеснят дискретные элементы из вычислительных машин. Их доля в общем числе электронных компо­нентов составит до 80 % — в аппаратуре связи, до 75 % —в технике обработки данных, до 70 % — в измерительной технике. По характеру выполняемых операций интегральные микросхемы делятся на аналоговые и цифровые. Аналоговые микросхемы применяются в качестве усилителей, генераторов, стабилизаторов тока и напряжения и других устройств, которые работают с сигналами в виде непрерывных функций. Цифровые интегральные микросхемы предназначены для пре­образования и обработки дискретных сигналов (сигналов в виде последовательности импульсов). Они используются в вычислительной технике, автоматике, изме­рительной техники.

Обозначение ИМ.