 |
|
Залежність характеристик і параметрів польових транзисторів від температури
У ПТКП зміна температури приводить до зміни контактної різниці потенціалів 
на 
– переході, зворотного струму через перехід, а також до зміни рухомості основних носіїв заряду.
Зміна супроводжується, згідно з формулою (4.2), зміною глибини проникнення – переходу до каналу, а це дещо змінює напругу відсічення 
. Наприклад, при збільшенні температури на 1˚С 
зменшується на 2мВ, товщина – переходу зменшується, а напруга відсічення зростає, причому 
= . Зменшення товщини – переходу спричиняє розширення каналу, тобто збільшення струму 
.
Водночас залежність рухомості основних носіїв у каналі від температури може бути виражена формулою
= 
, (4.18)
де 
, 
- рухомость носіїв при температурі 
і 
відповідно;
- коефіцієнт.
З формули (4.18) випливає, що при збільшенні температури рухомість основних носіїв зменшується, опір каналу внаслідок цього збільшується, струм стоку зменшується.
Отже, зміна і рухомості основних носіїв у каналі при зміні температури протилежно впливають на опір каналу та струм стоку . За певних умов дія цих факторів взаємно компенсується, і при деякій напрузі на затворі струм стоку не залежатиме від температури (рис. 4.17).
Рисунок 4.17 – Температурний дрейф стокозатворних характеристик ПТКП
Точку А на стокозатворній характеристиці ПТКП КП 103М (рис. 4.17), в якій струм не залежить від температури, називають термостабільною точкою. Лівіше від цієї точки струм зі збільшенням температури зменшується, правіше – збільшується. При цьому збільшення температури приводить до деякого збільшення напруги відсічення. Але на основній ділянці роботи ПТКП (лівіше т. А) струм стоку і крутизна зменшуються при зростанні температури. Ця обставина зумовлює істотну перевагу ПТ перед БТ, у яких внаслідок явища самоперегріву зростання колекторного струму при нагріванні може призвести остаточно до теплового пробою.
Вплив температури на хід стокових характеристик ПТКП показаний на рисунку 4.18.
Рисунок 4.18 – Вплив температури на стокові характеристики ПТКП
Разом з тим збільшення температури приводить до зростання зворотного (теплового) струму керувального - переходу, тобто вхідного струму ПТКП 
(приблизно у 2 рази при збільшенні температури на 10˚С ). Тому при збільшенні температури вхідний опір ПТКП зменшується.
У МДН - транзисторах температурну залежність напруги відсічення (порогової напруги) визначають зміною рівня Фермі, зміною об’ємного заряду в збідненому шарі - переходу між каналом та підкладкою, а також залежністю величини заряду в діелектрику від температури. Величина порогової напруги в МДН – транзисторах змінюється на 4-10 мВ при зміні температури на 1 градус (залежно від типу приладу). Температурні зміни характеристик і параметрів МДН – транзисторів більші, ніж у ПТКП.
Робочий діапазон температур ПТ менший, ніж у кремнієвих БТ (від -60˚С до +125˚С , як у КП 305, КП 306).