|
Основное отличие полевых транзисторов от биполярных
Первоначальное название полевых транзисторов - униполярные транзисторы - было связано с тем, что в таких транзисторах используется основные носители только одного типа (электроны или дырки).
Основные процессы в полевых транзисторах
Процессы инжекции и диффузии в таких транзисторах практически отсутствуют, во всяком случае, они не играют принципиальной роли. Основным способом движения носителей является дрейф в электрическом поле.
Способы управления током
Для того чтобы управлять током в полупроводнике при постоянном электрическом поле, нужно изменять удельную проводимость полупроводникового слоя или его площадь. На практике используются оба способа и основаны они на эффекте поля (управление напряжением на затворе). Поэтому униполярные транзисторы обычно называют полевыми транзисторами.
Приповерхностные и объемные каналы
Проводящий слой, по которому протекает ток, называют каналом. Отсюда еще одно название такого класса транзисторов - канальные транзисторы. Каналы могут быть приповерхностными и объемными. Приповерхностные каналы представляют собой либо обогащенные слои, обусловленные наличием донорных примесей в диэлектрике, либо инверсионные слои, образующиеся под действием внешнего поля. Объемные каналы представляют собой участки однородного полупроводника, отделенные от поверхности обедненным слоем.
Полевые транзисторы с р–n переходом
Транзисторы с объемным каналом отличаются тем, что обедненный слой создается с помощью р-n перехода. Поэтому их часто называют полевыми транзисторами с р–n переходом или просто полевые транзисторы. Транзисторы такого типа впервые описаны Шокли.
Транзисторы с n-каналом и р-каналом
Существуют транзисторы с n-каналом и р-каналом, они показаны на рис. 59.а и 59.б соответственно, где: затвор – управляющий электрод; исток – электрод, от которого начинают движение основные носители (в первом типе - электроны, во втором - дырки); сток – электрод, принимающий основные носители.
Рис. 59. Полевые n-канальные (a) и р-канальные (б) транзисторы Схемы включения По аналогии с биполярными транзисторами различают три схемы включения полевых транзисторов: · с общим затвором (ОЗ); · с общим истоком (ОИ); · с общим стоком (ОС). Схема для исследования ВАХ транзистора Для исследования семейства выходных ВАХ полевого транзистора в схеме с общим истоком используется схема, приведенная на рис. 60. Она содержит источник напряжения затвор-исток , исследуемый транзистор , источник питания , вольтметр для контроля напряжения сток-исток и амперметр для измерения тока стока .
Рис.60. Схема для исследования ВАХ полевого транзистора
Выходная ВАХ снимается при фиксированных значениях путем изменения напряжения и измерения тока стока . Напряжение , при котором ток стока на выходных характеристиках прекращает рост, называется напряжением насыщения. Характеристика , построенная при напряжении , равном напряжению насыщения, называется управляющей характеристикой. По управляющей характеристике определяется крутизна , которая является наиболее важной характеристикой полевого транзистора как усилительного прибора. МДП-транзисторы
Другой тип полевых транзисторов - транзисторы с приповерхностным каналом и структурой металл-диэлектрик-полупроводник (МДП-транзисторы). В частном случае, если диэлектриком является окисел (двуокись кремния), используется название МОП-транзисторы. МДП-транзисторы бывают двух типов: транзисторы со встроенным и с индуцированным каналами (в последнем случае канал наводится под действием напряжения, приложенного к управляющим электродам).
Режимы работы МДП-транзисторов
Транзисторы со встроенными каналами могут работать как в режиме обеднения канала носителями заряда, так и в режиме обогащения. Транзисторы с индуцированными каналами можно использовать только в режиме обогащения.
|
|
|