(495)510-98-15
Меню
Главная »  Промышленная электроника 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

транзистора определяется сопротивления*

/обратном направлении. Входное cohootubZ 0 егленны* ов с p-n-нереходом довольно вел^о^чтпТ П°ЛеВых транзис'!

биполярных транзисторов. М е ж л! ЫГ0ДН0 чает их 0т

Сш я Сзс связаны главным обРа3*м с lilPr ° Д Н ы е е м к о с т и

ходов (см. рис. 1.34), примы- 0М с наличием в приборе p-n-nele

каюшях соответственно к исто-

ку и. стоку. J -

Полевые транзисторы с п.

я-лереходом выпускаются на

до 50 В. Приведем типичные значения параметров этих тоан

зисторов:

(У3и0 = 0,8- 10 В,

-0£

ФСК

Рис. 1.38. Схема замещения полевого транзистора с p-n-переходом в области высоких (а) и низких (б) частот

, = 0,02-г- 0,5 МОм, 5 = 0,3 1 7 мА/В, гвх = ЮЧ- 109Ом, Ст = Сси = б- 20 пФ,Сзс = - 2-f- 8 пФ.

Влияние температуры на характеристики и

параметры рассматриваемого класса транзисторов обусловливается температурными зависимостями контактной разности потенциалов фо и подвижности носителей заряда (электронов или дырок).

Величина ср0 фактически является одной из составляющих напряжения обратносмещенных р-ге-переходов. Изменение ср0 в зависимости от температуры приводит к изменению напряжения на переходах и их ширины, а следовательно, к изменению сечения токопро-водящего канала и его проводимости. С ростом температуры контактная разность потенциалов ср0 уменьшается (см. § 1.2), что сказывается на увеличении сечения канала и повышении его проводимости. Вследствие уменьшения подвижности носителей заряда (см. § 1.1) проводимость канала уменьшается с повышением температуры.

Влияние температуры на характеристики и параметры полевого транзистора оказывается достаточно сложным и по-разному проявляется в конкретных типах приборов этого класса. Температурные зависимости характеристик и параметров транзисторов приводятся в справочниках.

Схема замещения полевого транзистора с р-ге-переходом показана на рис. 1.38, а. Она характеризует работу транзистора на участке выходных характеристик для переменных составляющих тока и апряжения. При ее построении были использованы следующие соображения. Ток прибора на участке определяется напряжением затворе (входе) и крутизной, в связи с чем в выходную цепь схемы в мещения введен источник тока SuBx. Параллельно источнику тока на тЮчено сопротивление rt, учитывающее влияние напряжения стока тро °К пРиб°Ра- Величины С3и, Сзс, Сси отражают влияние межэлек-длднь'х емкостей на работу транзистора в области высоких частот. Ппи асти низких частот схема замещения полевого транзистора ринимает вид, показанный на рис. 1.38,6.



МДП-транзисторы

В отличие от полевых транзисторов с р-я-переходом, в коте! затвор имеет непосредственный электрический контакт с близлежа областью токопроводящего канала, в МДП-т ранзисто затвор изолирован от указанной области слоем диэлектрика. По причине МДП-транзисторы относят к классу полеЕых транзистс] с изолированным затвором.

МДП-транзисторы (структура металл - диэлектрик - полуШ водник) выполняют из кремния. В качестве диэлектрика использ!

m ж m ж ж m

Рис. 1.39. Условные обозначения МДП-транзисторов со встроенным! каналом -типа (а), р-тнпа (б) н выводом от подложки (в); с инду-j цированным каналом -типа (г), р-типа (д) и выводом от подложки (е)\

окисел кремния Si02. Отсюда другое название этих транзисторов МОП -транзисторы (структура металл - окисел - полу! водник). Наличие диэлектрика обеспечивает высокое входное col тивление рассматриваемых транзисторов (1012-1014 Ом).

Принцип действия МДП-транзисторов основан на эффекте из! нения проводимости приповерхностного слоя полупроводника границе с диэлектриком под воздействием поперечного электрически поля. Приповерхностный слой полупроводника является токопрс дящим каналом этих транзисторов. МДП-транзисторы выполн двух типов - со встроенным и с индуцированным каналом.

МДП-транзисторы представляют собой в общем случае четы{ электродный прибор. Четвертым электродом (подложкой), выгг няющим вспомогательную функцию, является вывод от подло исходной полупроводниковой пластины. МДП-транзисторы мо: быть с каналом я- или р-типа. Условные обозначения МДП-тран торов показаны на рис. 1.39, а-е.

Рассмотрим особенности МДП-транзисторов со встроенным налом. Конструкция такого транзистора с каналом я-типа показ; на рис. 1.40, а. В исходной пластине кремния р-типа с помощью д* фузионной технологии созданы области истока, стока и канала я-ти Слой окисла Si02 выполняет функции защиты поверхнос1 близлежащей к истоку и стоку, а также изоляции затвора от кана Вывод подложки (если он имеется) иногда присоединяют к исто*

Стоковые (выходные) характеристики п левого транзистора со встроенным канале л- т и п а для случая соединения подложки с истоком показаны рис. 1.40, б. По виду эти характеристики близки к характеристик; полевого транзистора с р-я-переходом. Рассмотрим характеристи! при UЗа = 0, что соответствует соединению затвора с истоком. Вне!



напряжение приложено к участку исток - сток положительным ееюсом к стоку. Поскольку 03и = 0, через прибор протекает ток, °ЛРдеЛяемый исходной проводимостью канала. На начальном уча-ПР о-а, когда падение напряжения в канале мало, зависимость СЦи ) близка к линейной. По мере приближения к точке б падение пояжения в канале приводит ко все более существенному влиянию

1е,мА 2,5

0+С

SiO,

Канал п-типа Р

- j Y

i к

0,3В

SjTl

и?И=о

ш

-0,2

7 1

-о,з

У

10 15

20UC.,B


Рис. 1.40. Конструкция МДП-транзистора со встроенным каналом n-типа (а); семейство его стоковых характеристик (б); стоко-затворная характеристика (в)

его сужения (пунктир на рис. 1.40, а) на проводимость канала, что уменьшает крутизну нарастания тока на участке а-б. После точки б токопроводящий канал сужается до минимума, что вызывает ограничение нарастания тока и появление на характеристике пологого участка .

Покажем влияние напряжения затвор - исток на ход стоковых характеристик.

В случае приложения к затвору напряжения {U3i!<C 0) поле затвора оказывает отталкивающее действие на электроны - носители заряда в канале, что приводит к уменьшению их концентрации в канале и проводимости канала. Вследствие этого стоковые характеристики при Um<c 0 располагаются ниже кривой, соответствующей зи = 0. Режим работы транзистора (£/зи< 0), при котором происходит уменьшение концентрации заряда в канале, называют режимом обеднения.

При подаче на затвор напряжения U3a> 0 поле затвора притягивает электроны в канал из р-слоя полупроводниковой пластины, концентрация носителей заряда в канале увеличивается, что соответствует режиму обогащения канала носителями. Про-Димость канала возрастает, ток /с увеличивается. Стоковые характеристики при с/зи> 0 располагаются выше исходной кривой (11зш =

вви?ЛЯ тРанзистоРа имеется предел повышения напряжения Uc3 затв н??тУпления пробоя прилежащего к стоку участка сток - °Р- На стоковых характеристиках пробою соответствует дости-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 [ 23 ] 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.