Полевые транзисторы

Биполярные транзисторы управляются током, а полевые (униполярные) - напряжением. Управляющий электрод – затвор.

По способу изоляции управляющего электрода ПТ делятся на 2 типа:

1. ПТ с управляющим p-n переходом (затвор изолирован с помощью обратного p-n перехода.

2. МДП (Ме- Диэлектрик- Полупроводник) или

МОП (Ме- Окисел кремния SiО₂ (диэлектрик) -Полупроводник).

Полевой транзистор с управляющим p-n переходом

С помощью затвора можно изменить проводимость канала. Из истока истекают заряды. Сток – куда стекают заряды (электроны или дырки).

n - канал	Полевой транзистор с управляющим p-n переходом и n – каналом
		Полевой транзистор с управляющим p-n переходом p – канальный

МДП

Встроенный канал Индуцированный канал

1. Встроенный канал (канал создается технологически)

	З С И п (подложка) p - канал

2. Индуцированный канал (МДП с индуцированным каналом)

Т иристоры

динисторы, диодные триодные, тринисторы

не управляемые КН103А управляемые КУ202Л

2 электрода

3 p-n перехода

Запираемые тиристоры.

Тема 1. Физика полупроводников.

1.1 Электропроводность полупроводников.

,

Ток- направление движения заряженных частиц.

Дрейф -направление движения заряженных частиц в электрическом поле.

В электротехнике электрический ток есть дрейф.

В полупроводниках электрический ток есть дрейф и (или) диффузия заряженных частиц

В электрическом поле в вакууме электрон испытывает равноускоренное движение. В твердом теле (кристалле) из-за соударений с атомами в узлах кристаллической решетки равноускоренное движение возможно только на длине свободного пробега между столкновениями. График мгновенной скорости:

Средняя дрейфовая скорость пропорциональна напряженности поля Е

, V_ДР=Е, (1.1)

 - коэффициент пропорциональности, подвижность. Знак ““ в скалярном равенстве означает, что вектор скорости направлен против вектора напряженности поля.

Подвижность – это средняя скорость в поле с напряженностью 1 B/см.

(1.2)

Средняя тепловая скорость электронов при Т=300К составляет 10⁵ м/с=10⁷ см/с.

Подвижности электронов _n и дырок _р в основных полупроводниках:

Подвижность	Si	Ge	GaAs	InSb
n см2/(Вс)	1400	3800	11000	60000
р см2/(Вс)	500	1800	450	700

Плотность тока – количество зарядов, проходящих через единицу площади: закон Ома в дифференциальной форме.

j _ДР= -qnV_ДР= -qn(-Е)= qnЕ= Е=Е/ (1.3)

J_ДР – плотность дрейфового тока [А/см²]

-q – заряд электрона [Кл]

n – концентрация электронов [1/см³]

- удельная проводимость (электронная). (1.4)

- удельное сопротивление. (1.5)

За положительное направление тока принято направление движения положительных зарядов; V_ДР=Е<0, -q<0, поэтому j_ДР >0, т.е. совпадает с E.

По величине удельного сопротивления все твёрдые тела делятся на 3 группы:

Cотношение концентраций электронов проводимости:

n_МЕ >> n_ПП>>n_Д

По величине проводимости пп (особенно примесные сильнолегированные) ближе к металлам, но имеют противоположный по знаку температурный коэффициент сопротивления. В металлах изменение проводимости происходит за счёт изменения подвижности. С ростом температуры за счёт увеличения частоты (вероятности) столкновения электронов с атомами подвижность уменьшается, сопротивление растёт.

В полупроводниках основным фактором, влияющим на электропроводность, является концентрация. С ростом температуры концентрация свободных зарядов увеличивается, сопротивление уменьшается.