Польові (уніполярні) транзистори.

Означення: Польовим транзистором називається напівпровідниковий прилад, що є резистором, опір якого змінюється під дією поперечного електричного поля, що створюється прилеглим до провідного об'єму напівпровідника, електродом, яким керує електрод (затвор).

 

 

(мал. 1)

 

 

 

 

Канал p-типу Канал n-типу

Всі польові транзистори за конструктивними властивостями діляться на дві групи:

1) Польові транзистори з р-n-переходом, який управляє (канальні).

2) Польові транзистори з ізольованим затвором (МДН або МОН)

МДН - метал, діелектрик, напівпровідник.

МОН - метал, оксид, напівпровідник.

У польовому транзисторі керований струм зумовлений рухом основних, для даного типу напівпровідника, носіїв заряду. Область “канал” від якої починається рух зарядів називається витоком. Область, до якої рухаються заряди, називається стоком. Область, яка управляє, називається затвором.

 

 

На малюнку 2 затвором є напівпровідникова область р-типу, що охоплює канал зверху і знизу. У робочому режимі р-n-перехід зміщений у зворотному напрямі. Цей зсув забезпечується напругою U_зв, яка управляє_, полярність напруга U_св вибирається така, щоб основні носії струму в каналі переміщалися в напрямі від витоку до стоку. Принцип управління струмом стоку полягає в тому, що змінюючи значення направляючої напруги U_зв можна регулювати поперечний перетин провідного каналу, і, отже, його провідність. При збільшенні зворотної напруги на р-n-переході поперечний перетин провідного каналу зменшується, що приводить до зменшення струму стоку (I_С). При деякій напрузі відбувається повне перекриття каналу, при цьому струм стоку дорівнює 0. Напруга, при якому канали повністю перекриваються, називається напругою відсічення (U_відс)

Вольт-амперними характеристиками (ВАХ) польового транзистора з р-n-переходом, який управляє, є:

- прохідна (стоко - затворна) характеристика знята при фіксованій напрузі між стоком і витоком.

 

 

Характеристика стоко-затворна: це залежність струму стоку від напруги між затвором і витоком при постійній напрузі між стоком і витоком. (Для даної характеристики напругою відсічення є напруга в 8В).

 

 

Вихідні знімаються при фіксованій напрузі між затвором і витоком - це залежність струму стоку від напруги між стоком і витоком, при постійній напрузі між затвором і витоком.

Основними параметрами транзистора в режимі підсилення ( на пологій ділянці характеристики) є:

1) диференціальна крутизна стоко – затворної характеристики:

S=DI_с /D U_зв

U_св=const.

2) диференціальний вихідний опір:

R_св=DU_с/D I_с

Параметр S визначається за стоко – затворною характеристикою, а R_св за вихідними.