Главная  Введение в электрику 

[0] [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] [167] [168] [169] [170] [171] [172] [173] [174] [175] [176] [177] [178] [179] [180] [181] [182] [183] [184] [185] [186] [187] [188] [189] [190] [191] [192] [193] [194] [195] [196] [197] [198] [199] [200] [201] [202] [203] [204] [205] [206] [207] [208] [209] [210] [211]

Глава 23. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ

ЦЕЛИ

После изучения этой главы студент должен быть в состоянии:

• Описать разницу между транзисторами, полевыми транзисторами с р-п-переходом и полевыми транзисторами с изолированным затвором (МОП-транзисторами).

• Нарисовать схематические обозначения полевых транзисторов с р-п-переходом и каналом п- и р-типа проводимости, а также полевые транзисторы с изолированным затвором обедненного и обогащенного типа.

• Описать, как работают полевые транзисторы с р-п-переходом и полевые транзисторы с изолированным затвором обедненного и обогащенного типа.

• Перечислить составные части полевых транзисторов с р-п-переходом и полевых транзисторов с изолированным затвором.

• Описать меры предосторожности, которые необходимо соблюдать при работе с полевыми транзисторами с изолированным затвором.

• Описать процедуру проверки полевых транзисторов с р-п-переходом и полевых транзисторов с изолированным затвором с помощью омметра.

История полевых транзисторов начинается с 1925 года, когда Юлиус Лилленфелд изобрел полевой транзистор с р-п-переходом и полевой транзистор с изолированным затвором. Оба этих устройства доминируют в настоящее время в электронной технологии. Эта глава является введением в теорию полевых транзисторов с р-п-переходом и полевых транзисторов с изолированным затвором.

23-1. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ С р-п-ПЕРЕХОДОМ

Полевой транзистор с р-п-переходом - это униполярный транзистор, в котором работают только основные носители.



Полевой транзистор с р-п-нереходом - зто устройство, управляемое напряжением. Полевые транзисторы с р-п-переходом состоят из полупроводниковых материалов п- и р-типа и способны усиливать электронные сигналы, а конструкция отличается от конструкции биполярных транзисторов, и их работа основана на других принципах. Знание конструкции полевых транзисторов с р-п-переходом помогает понять, как они работают.

Конструкция полевых транзисторов с р-п-переходом начинается с подложки, или базы, слабо легированного полупроводникового материала. Подложка может быть из материала п- или р-типа. р-п-переход в подложке изготовляется как методом диффузии, так и методом выращивания (см. главу 20). Форма р-п-перехода играет важную роль. На рис. 23-1 показано сечение встроенной области в подложке. U-образная область называется каналом, она утоплена по отношению к верхней поверхности подложки. Когда канал сделан из материала п-типа в подложке из материала р-типа образуется полевой транзистор с каналом п-типа. Когда канал сделан из материала р-типа в подложке из материала п-типа образуется полевой транзистор с каналом р-типа.

Полевой транзистор с р-п-переходом имеет три вывода (рис. 23-2). Один вывод соединен с подложкой и образует затвор (3). Выводы, соединенные с концами канала образуют исток (И) и сток (С). Неважно какой из выводов соединен со стоком, а какой с истоком, так как канал симметричен.

Работа полевых транзисторов с р-п-переходом требует двух внешних источников смещения. Один из источников

Подложка

Канал


Рис. 23-1. Сечение полевого транзистора с р-п-переходом и каналом п-типа.



Затвор (3)

Исток(И)


Сток(С)

Встроенный канал

Рис. 23-2. Подсоединение выводов полевого транзистора с р-п-переходом и каналом п-типа.

(Е,) подсоединяется между стоком и истоком, заставляя ток течь через канал. Другой источник (Egj) подсоединяется между затвором и истоком. Он управляет величиной тока, протекающего через канал. На рис. 23-3 показан правильно смещенный полевой транзистор с каналом п-типа.

Источник тока Е, подсоединяется таким образом, чтобы на истоке был отрицательный потенциал по отношению к стоку. Это обусловливает ток через канал, так как основными носителями в материале п-типа являются электроны. Ток, текущий от истока к стоку, называется током стока полевого транзистора (1). Канал служит сопротивлением для приложенного напряжения (Е).

Напряжение затвор-исток (Eg) подается таким образом, чтобы затвор имел отрицательный потенциал по отношению к истоку. Это обусловливает формирование обратно смещенного р-п-перехода между затвором и каналом и создает обедненный слой в окрестности р-п-перехода, который распространяется вдоль всей длины канала. Обедненный слой шире у стока, так как напряжение Ejj складывается с напряжением Egjj, создавая более высокое напряжение обратного смещения, чем у истока.

1 р

Обедненный слой

Рис. 23-3. Правильно смещенный полевой транзистор с р-п-переходом и каналом п-типа.



[0] [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] [167] [168] [169] [170] [171] [172] [173] [174] [175] [176] [177] [178] [179] [180] [181] [182] [183] [184] [185] [186] [187] [188] [189] [190] [191] [192] [193] [194] [195] [196] [197] [198] [199] [200] [201] [202] [203] [204] [205] [206] [207] [208] [209] [210] [211]

0.0024