Главная | Обратная связь

МДП-транзистор со встроенным каналом

В МДП-транзисторе со встроенным каналом n-типа исходным материалом является кремниевая пластина p-типа (рис. 6.12, а), называемая подложкой. В этой пластине создают области n⁺-типа с большой концентрацией примесей, образующие сток и исток, а между ними – тонкий слой n-типа с малой концентрацией примесей, являющийся токопроводящим каналом. На поверхности пластины создается тонкая пленка , которая изолирует металлический затвор канала. Длина канала от истока до стока составляет единицы микрометров, ширина его – сотни микрометров, толщина слоя – 0,1 – 0,2 мкм.

Металлические выводы создаются от областей стока, истока, затвора и в некоторых случаях от подложки. Чаще всего вывод от подложки электрически соединяют с истоком внутри корпуса транзистора. Условные графические и позиционные обозначения МДП-транзисторов со встроенным каналом приведены на рис. 6.12, б-д.

Принцип действия МДП-транзистора со встроенным каналом состоит в проводимости канала под действием поперечного электрического поля, создаваемого напряжением на затворе .

При = 0 через канал протекает сквозной ток под действием напряжения между стоком и истоком . Через подложку ток не протекает, так как один из p–n-переходов между стоком, подложкой и истоком находится под обратным напряжением.

Вид стоковой характеристики при = 0 такой же, как и у ПТ с управляющим p–n-переходом (рис. 6.13, а). Ее начальный участок – крутовосходящий. По мере увеличения канал к стоку сужается из-за расширения области p–n-перехода между стоком и подложкой, проводимость канала уменьшается, происходит плавный переход к режиму насыщения – к пологому участку характеристики .

При подаче на затвор отрицательного напряжения < 0 электрическое поле затвора отталкивает электроны, вытесняя их в область подложки. Канал обедняется основными носителями заряда, проводимость его уменьшается, в результате стоковая характеристика смещается вниз (рис. 6.13, а).

Рис. 6.12. Структура полевого транзистора с изолированным затвором и

встроенным каналом n-типа (а); условное графическое и позиционное

обозначения транзистора со встроенным каналом n-типа (б) и p-типа (в),

с каналом n-типа и выводом от подложки (г), с каналом p-типа и выводом

от подложки (д), е – схема простейшего усилителя на МДП-транзисторе

При подаче на затвор положительного напряжения > 0 электрическое поле затвора притягивает электроны из p-слоя в канал, обогащая его основными носителями заряда. В результате проводимость канала возрастает, и характеристика смещается вверх.

При работе транзистора в области насыщения его сток-затворная характеристика близка к линейной как в режиме обеднения канала основными носителями, так и в режиме обогащения (рис. 6.13, б). Это позволяет не использовать источник ЭДС смещения в цепи затвора при построении усилительного каскада на МДП-транзисторе этого типа (рис. 6.12, е).

Рис. 6.13. Семейство стоковых характеристик (а) и сток-затворных

характеристик (б) МДП-транзистора со встроенным каналом n-типа