Предыдущая страница реферата | 11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21 | Следующая страница реферата

В полевых транзисторах в образовании тока участвуют носители зарядов одного знака (или дырки, или электроны). Основным способом движения носителей можно считать дрейфовый, так как процессы инжекции и диффузии практически отсутствуют. В основе работы полевых транзисторов лежит эффект поля. Металлический электрод, создающий эффект поля, называется затвором.
Стоком называют электрод, на который поступают рабочие носители канала, а истоком, ( от которого эти носители движутся (исток обычно соединяют с основной пластиной полупроводника ( подложкой). Проводящий слой, по которому проходит рабочий ток, называется каналом. Каналы могут быть приповерхностными и объемными. В транзисторах с приповерхностным каналом затвор отделен от канала слоем диэлектрика (МДП или МОП-транзисторы), а при объемном канале ( обедненным слоем, который создается с помощью электронно- дырочного p-n-перехода.

Сущность процессов, связанных с образованием канала в полевом транзисторе с управляемым электронно-дырочным p-n-переходом, при изменении напряжения на переходе можно схематично представить так, как это изображено на рис. 3.1.

[pic]

[pic]

Рис. 3.1. Схематичное изображение образования канала

С целью увеличения глубины модуляции канала сплавной переход выполнен в виде кольца, охватывающего канал, в результате чего переход образует диафрагму, диаметр отверстия которого изменяется в такт с изменением напряжения на переходе. Диафрагма ( это и есть канал у полевого транзистора
(отсюда и появилось название у этого типа транзисторов ( канальные).

Что общего у транзисторов с приповерхностным и объемным каналами?

1. Отсутствие инжекции и диффузии, а основной способ движения носителей
( дрейф.

2. Управляющим электродом является затвор. Управление выходным током осуществляется с помощью поперечного электрического поля, то есть полевые транзисторы работают в режиме заданного напряжения на затворе. В принципе изменять ток стока можно с помощью и напряжения на стоке, но его влияние на ток гораздо слабее, чем затвора, поэтому командное место в управлении током принадлежит затвору.

3. Входная цепь полевых транзисторов не потребляет тока, так как управляющая цепь отделена от канала либо диэлектриком (у МОП-транзисторов), либо обратносмещенным p-n-переходом (у канальных).

4. За счет того, что входные цепи не потребляют токов, нагрузочная способность полевых транзисторов в ключевом режиме высокая: на один МОП- ключ можно нагрузить свыше 50 идентичных ключей.

5. Входное сопротивление у полевых транзисторов велико.

3.2. Принцип действия, статические ВАХ полевого транзистора с объемным каналом (с управляемым p-n-переходом)

На рис. 3.2 дана модель полевого транзистора с управляемым p-n- переходом. На границе раздела двух областей образовался p-n-переход, поле в области которого препятствует проникновению основных носителей ( электронов из n-канала в p-область.

[pic]

Рис. 3.2. Модель полевого транзистора с управляемым p-n-переходом

Электронно-дырочный p-n-переход находится в обратносмещенном состоянии, и в цепи затвора течет лишь ток неосновных носителей Iзо. В маломощных полевых транзисторах ток Iзо настолько мал, что им пренебрегают, но в мощных транзисторах и в диапазоне высоких частот влияние этого тока возрастает и с ним приходится считаться. Для кремниевых p-n-переходов обратный ток составляет менее 10--11 А, и, таким образом, усиление мощности обеспечивается малой величиной входного тока.

Переход у полевого канального транзистора несимметричный, так как по мере приближения к стоку потенциал увеличивается и получается, что к верхней части перехода прикладывается большее напряжение. В схеме

рис. 3.2: евх ( генератор переменной ЭДС на входе .

Rc ( сопротивление нагрузки в цепи стока;

Ес ( источник постоянного напряжения в цепи стока, создает ускоряющее поле, под действием которого носители направленно движутся от истока к стоку;

Есм ( источник смещения, создает поперечное электрическое поле, с помощью которого регулируется ширина запрещенной зоны p-n-перехода, т.е. изменяется поперечное сечение канала, и таким образом, регулируется ток стока (выходной ток); при Uзи = 0 сечение канала будет максимальным, ток стока и крутизна наибольшими, что хорошо просматривается на стокозатворных
ВАХ транзистора (рис. 3.3). В зависимости от типа канала полярность напряжения на затворе меняется.

[pic]

[pic]

Рис. 3.3. Стокозатворные (передаточные) ВАХ транзисторов с разным типом каналов: а ( для n-канала; б ( для p-канала

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: изложение материала, культурология, сочинения по литературе.



Предыдущая страница реферата | 11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21 | Следующая страница реферата

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки