ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Устройство и принцип действия полевого транзистора
с управляющим p-n-переходом
Полевыми транзисторами (ПТ) называют полупроводниковые при-
боры, в которых управление выходным током осуществляется с помощью
поперечного электрического поля, создаваемого входным сигналом в тол-
ще полупроводника. Электрическое поле называется поперечным, если
вектор напряженности этого поля перпендикулярен вектору скорости но-
сителей заряда. ПТ называют также униполярными, так как ток в них пере-
носится только основными носителями заряда одного знака: электронами
или дырками.
Различают два типа ПТ: 1) с управляющим p-n-переходом, 2) с изоли-
рованным затвором (МДП-транзистор
1
). МДП-транзисторы делят на тран-
зисторы со встроенным каналом и с индуцированным каналом
2
.
В данном пособии рассматриваются ПТ с управляющим p-n-переходом
и усилительные каскады на их основе.
Устройство ПТ. Идеализированная структура ПТ с управляющим p-n-
переходом показана на рис. 1 на примере ПТ с каналом n-типа. Там же
приведена схема подключения к транзистору внешних источников напря-
жений U
ЗИ
и U
СИ
, необходимых для задания рабочего режима ПТ.
В основе структуры ПТ лежит полупро-
водниковая пластина n- или p-типа, на
боковых гранях которой имеются облас-
ти с противоположным типом проводи-
мости. На границах этих областей с ос-
тальным полупроводником образуются
p-n-переходы. Для ПТ с каналом n-типа
(рис. 1) полупроводниковая пластина
имеет проводимость n-типа, а ее боко-
вые области – проводимость p
+
-типа.
Области p-n-переходов на рис. 1 за-
штрихованы. На поверхность пластины
наносятся металлические электроды, ко-
торые образуют контакты с нижележа-
щими областями полупроводника. Два электрода нанесены на левый и
правый торцы полупроводниковой пластины, имеющей основной тип про-
водимости, как показано на рис. 1. Эти электроды называют истоком (И)
и стоком (С). Другие электроды нанесены на области противоположного
типа проводимости (тип p
+
на рис.1) и электрически соединены между со-
n
И
C
p
+
р
+
З
З
Р
ис. 1
U
З
И
+
_
U
С
+
_
канал ПТ
1
Представляют собой структуру металл-диэлектрик-полупроводник. В нем роль ди-
электрика выполняет, как правило, оксид полупроводника (например, двуокись крем-
ния).
2
Историческая справка. Теоретическое описание принципа действия ПТ впервые дано
В. Шокли в 1952 г. МДП-транзистор создан в 1960 г.
3
I. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Устройство и принцип действия полевого транзистора
с управляющим p-n-переходом
Полевыми транзисторами (ПТ) называют полупроводниковые при-
боры, в которых управление выходным током осуществляется с помощью
поперечного электрического поля, создаваемого входным сигналом в тол-
ще полупроводника. Электрическое поле называется поперечным, если
вектор напряженности этого поля перпендикулярен вектору скорости но-
сителей заряда. ПТ называют также униполярными, так как ток в них пере-
носится только основными носителями заряда одного знака: электронами
или дырками.
Различают два типа ПТ: 1) с управляющим p-n-переходом, 2) с изоли-
рованным затвором (МДП-транзистор 1 ). МДП-транзисторы делят на тран-
зисторы со встроенным каналом и с индуцированным каналом 2 .
В данном пособии рассматриваются ПТ с управляющим p-n-переходом
и усилительные каскады на их основе.
Устройство ПТ. Идеализированная структура ПТ с управляющим p-n-
переходом показана на рис. 1 на примере ПТ с каналом n-типа. Там же
приведена схема подключения к транзистору внешних источников напря-
жений UЗИ и UСИ, необходимых для задания рабочего режима ПТ.
В основе структуры ПТ лежит полупро-
З водниковая пластина n- или p-типа, на
р+ C боковых гранях которой имеются облас-
И n ти с противоположным типом проводи-
мости. На границах этих областей с ос-
канал ПТ тальным полупроводником образуются
p-n-переходы. Для ПТ с каналом n-типа
p+ (рис. 1) полупроводниковая пластина
_ имеет проводимость n-типа, а ее боко-
+ З вые области – проводимость p+-типа.
UЗИ
Области p-n-переходов на рис. 1 за-
U
_ С + штрихованы. На поверхность пластины
наносятся металлические электроды, ко-
Рис. 1 торые образуют контакты с нижележа-
щими областями полупроводника. Два электрода нанесены на левый и
правый торцы полупроводниковой пластины, имеющей основной тип про-
водимости, как показано на рис. 1. Эти электроды называют истоком (И)
и стоком (С). Другие электроды нанесены на области противоположного
типа проводимости (тип p+ на рис.1) и электрически соединены между со-
1
Представляют собой структуру металл-диэлектрик-полупроводник. В нем роль ди-
электрика выполняет, как правило, оксид полупроводника (например, двуокись крем-
ния).
2
Историческая справка. Теоретическое описание принципа действия ПТ впервые дано
В. Шокли в 1952 г. МДП-транзистор создан в 1960 г.
3
