регистрация /  вход

Принцип действия полевого транзистора (стр. 2 из 2)

полевых транзисторах ток переносится только основными носителями. Поэ-

тому такие транзисторы называются также УНИПОЛЯРНЫМИ.

На границе раздела полупроводник - диэллектрик в запрещенной зо-

не полупроводника существуют энергетические состояния, называемые по-

верхностными или, точнее, состояниями граници раздела (рис. 6). Волно-

вые функции электронов в этих состояниях локализованы вблизи повер-

хности раздела в областях порядка постоянной решетки. Причина возник-

новения рассматриваемых состояний состоит в неидеальности граници раз-

дела полупроводник - диэллектрик (оксид). На реальных границах разде-

ла всегда имеется некоторое количество оборванных связей и нарушается

стехиометрия состава оксидной пленки диэллектрика. Плотность и харак-

тер состояний граници раздела существенно зависят от технологии созда-

ния диэллектрической пленки.

Наличие поверхностных состояний на границе раздела полупроводник

- диэллектрик отрицательно сказывается на параметрах МДП-транзистора,

так как часть заряда, наведенного под затвором в полупроводнике, зах-

ватывается на эти состояния. Успех в создании полевых транзисторов

рассматриваемого типа был достигнут после отработки технологии созда-

ния пленки ....... на поверхности кремния с малой плотностью состоя-

ний границы раздела .......... .

В самом оксиде кремния всегда существует положительный "встроен-

ный" заряд, природа которого до сих пор до конца не выяснена. Значе-

ние этого заряда зависит от технологии изготовления оксида и часто

оказывается настолько большим, что если в качестве подложки ис-

пользуется кремний р-типа проводимости, то у его поверхности образует-

ся инверсионный слой уже при нулевом смещении на затворе. Такие тран-

зисторы называются транзисторами со ВСТРОЕННЫМ КАНАЛОМ. Канал в них

сохраняется даже при подаче на затвор некоторого отрицательного смеще-

ния. В отличие от них в транзисторах, изготовленных на п-подложке, в

которой для образования инверсионного слоя требуется слишком большой

заряд оксида, канал возникает только при подаче на затвор напряжения

....., превышающего некоторое пороговое напряжение ....... . По знаку

это смещение на затворе должно быть отрицательным для транзисторов с

п-подложкой и положительным в случае р-подложки.

К униполярным транзисторам относят также транзисторы с управляю-

щим п-р-переходом, структуру которых схематически представлена на рис.

7,а. Канал проводимости в таких транзисторах представляет собой узкую

область в исходном полупроводнике, не занятую обедненным слоем п-р-пе-

рехода. Шириной этой области можно управлять, подавая на п-р-переход

обратное смещение. В зависимости от этого смещения меняется начальное

сопротивление сток-исток. Если при неизменном напряжении на р-п-пере-

ходе смещение сток-исток увеличивать, канал сужается к стоку и ток

стока растет с напряжением медленнее, чем при малых смещениях. При пе-

рекрытии канала (рис. 7,б) ток стока выходит на насыщение. Как меха-

низм протекания тока по каналу такого транзистора, так его выходные

характеристики весьма близки к характеристикам МДП-транзистора.

Входное сопротивление полевых транзисторов на низких частотах яв-

ляется чисто емкостным. Входная еикость ..... образуется затвором и

неперекрытой частью канала со стороны истока. Так как для заряда этой

емкости ток должен протекать через неперекрытую часть канала с сопро-

тивлением ....... , то собмтвенная постоянная времени транзистора рав-

на .......... . Это время, однако, очень мало , и в интегральных схе-

мах, применяемых, например, в цифровой вычислительной технике, дли-

тельность переходных процессов определяется не им, а паразитными ем-

костями схемы и входными емкостями других транзисторов, подключенных к

выходу данного. Вследствии этого при изготовлении таких схем стремят-

ся сделать входную емкость как можно меньшей за счет уменьшения длин-

ны канала и строгого совмещения границ затвора с границами стока и ис-

тока.

При больших напряжениях на стоке МДП-транзистора область объемно-

го заряда от стоковой области может распространиться настолько сильно,

что канал вообще исчезнет. Тогда к стоку устремятся носители из сильно

легированной истоковой области, точно так же как при "проколе" базы

биполярного транзистора (см "Твердотельная электроника" Г.И.Епифанов,

Ю.А.Мома #12.2 и рис.12.19).

При достаточно большом напряжении на стоке может также возник-

нуть обычный пробой обратносмещенного стокового р-п-перехода. Выход-

ные характеристики МДП-транзистора , включающие участки пробоя, пред-

ставлены на рис. 8.

__._______________________F_<____D:\EDITORS\WD\1.FRM-__єy▌;№;_4Ч6ж_h_R_MIч58√Cщь$kзя_ь-P:SЫ_*.MACC_

вэМГn■_т^P┬√M
Мя___@∙J№цTч┴·DL▄■ыш├:┬ОE¤╥.__ф_бr АДЮяз╞# _

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]
перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет

Ваше имя:

Комментарий

Хотите опубликовать свою статью или создать цикл из статей и лекций?
Это очень просто – нужна только регистрация на сайте.

Узнать стоимость написания работы
Оставьте заявку, и в течение 5 минут на почту вам станут поступать предложения!