Ток в цепи стока практически не изме

3 ток в цепи стока практически не изме

+ нится. Если полярность U3>0, то

Uc сначала образуется обеднённый (акцен-

U торный) слой (пока все «дырки» вслед-

+ -n+ ствие эффекта поля не оттеснятся

U34 вглубь ПП), а затем образуется инверс-

 ный слой n – проводимости, т.е. инду-

цируется. При дальнейшем увеличении

U3>0 ширина канала практически не

изменяется (1-2 мкм), а изменяется концентрация n- носителей (е). Передаточные характеристики Iс = ¦( Uз) для МДП транзисторов с индуцированным n каналом изображены на рисунке.

Ic Характеристикой является точка по оси Х, соответ-

Uc3 Uc2 ствующая напряжению на затворе, при котором

индуцируется канал (пороговое напряжение). Из

Uc1 характеристики видно, что МДП транзистор может

работать только в режиме обогащения (при положи-

тельных напряжениях на затворе). Выходные

Uc3 >Uc2 >Uc1 характеристики имеют вид:

Ic

Uз

На характеристиках видны 2 области: крутая и пологая. Uз3

Пологая область объясняется теми же процессами, что Uз2

и в полевом Т. Усилительные свойства транзистора

характеризуются крутой областью. Uз1

g = dIc/dUз, при Uc = const Uз = Uпотока

В общем случае транзистор можно рассматривать как

Четырёхполюсник (четвёртый электрод – подножка), Uз3 >Uз2 >Uз1>0 Uc

Которая может выполнять функции затвора. Поэтому иногда вводят параметр – крутизна по подножке, в отличие от крутизны по затвору.

gп = dIc/dUп, при Uc = const

МДП ТРАНЗИСТОРЫ СО ВСТРОЕННЫМ КАНАЛОМ

Можно создать приповерхностный канал путём легирования слоя в процессе изготовления Т. Передаточные характеристики такого Т будут иметь вид:

Т.е. транзистор может работать как в режиме обогащения

Ic канала, так и в режиме обеднения. Входное напряжение

может быть разнополярным.

Выходные характеристики будут иметь вид:

Несмотря на свойство МДП Ic

транзистора со встроенным

каналом усиливать разнопо-

лярные сигналы, Т с индуци-

рованным каналом применяется Uз > 0

Uз чаще.

Uотс Uз = 0

Транзисторы с изолированным затвором обладают: Uз < 0

- большим Rвх, чем у полевых Т Uз = Uотсечения

- большей радиационной стойкостью

- большим быстродействием, особенно Т с n - каналом  Uc

(подвижность n – носителей примерно в 3 раза > чем р).

В дальнейшем будем рассматривать схемы, построенные на транзисторах с изолированным затвором.

СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ МДП ТРАНЗИСТОРОВ

Хотя МДП транзистор и является четырёхполюсником, однако, управление со стороны подножки на практике не находит применения. Ввиду малой крутизны и сравнительно низкого Rвх. Наиболее широкое применение на практике нашла схема с общим истоком, имеющая некоторое сходство со схемой с общим эмиттером. Схема обладает высоким входным сопротивлением и носит ярко выраженный ёмкостной характер (схема а)).

+Еп

Io Rн

Uвых ·+Еп

Iз » 0

n Uвых

Uвх Rн

Uвх

а) в)

Коэффициент усиления по напряжению определяется крутизной характеристики и всегда >> 1. Транзистор может работать как в крутой, так и в пологой областях стоковых (выходных) характеристик.. Выходное сопротивление Rвых » Rн имеет в реальных схемах достаточно большую величину, т.к. для достижения высокого Кu требуется использовать высокоомное Rн. Реже используется схема включения с общим стоком (схема в)), подобная схеме с ОК. Схема не инвертирующая, поэтому носит название «истоковый повторитель». Кu < 1 за счёт глубокой ООС через Rн. Этим же объясняется и очень высокое Rвх (Rвхос >> Rвх), которое также носит ёмкостной характер. Схема обладает низким выходным сопротивлением и, чаще всего, используется для согласования источника сигнала, имеющего высокоомный выход с низкоомной нагрузкой.

Схема включения с общим затвором применяется крайне редко.

ЛИТЕРАТУРА

1. И.П.Степаненко «Основы микроэлектроники» (М.Сов радио 1980г.)

2. А.Я.Фёдоров «Основы физики полупроводниковых приборов» (М.Сов радио 1968г.)

3. К.В.Шалимов «Физика полупроводников» (М. Энергия 1976г.)

4. Г.И.Епифанов «Физические основы микроэлектроники» (М.Сов радио 1971г.)

5. Г.И.Епифанов «Физика твёрдого тела» (М.Сов радио 1965г.)

6. И.М.Вакулин, В.И.Стафеев «Физика полупроводниковых приборов» (М.Сов радио 1986г.)

7. А.И.Курносов, Э.Н.Воронков «Полупроводниковая микроэлектроника» (Выща школа )

8. Б.Г.Бондарь и др. «Микроэлектроника» (Выща школа 1981г.)