promel (967628), страница 17
Текст из файла (страница 17)
на общей пластине при достаточно точном восп изведенин требуемых параметров. Она нашла применение и в п изводстве мощных транзисторов. Метод создания слоев транзисторной структуры по планарн технология, как отмечалось, связан с локальяой дпффузией приме Вели в число операций при планарной технологии помимо диффу входит эпитаксиальное наращивание слоев, то технология полу ется планарно-эпитаксиальяой. Такое же назва имеют соответственно и транзисторы.
Планарная и планирно-эпит сиальная технологии нашли широкое применение в производстве тегральнглх микросхеле. й 1.4. УНИПОЛЯРНЫЕ (ПОЛЕВЫЕ) ТРАНЗИСТОРЫ К классу у н и п о л я р н ы х относят транзисторы, принц действия которых основан на использовании носителей заряда толь одного знака (электронов илв дырок). Управление током в уни х транзисторах осуществляется изменением проводимости к н- яр через который протекает ток транзистора под воздействием НЫХ ала, ,ясского поля.
Вследствие этого униполярные транзисторы лехтР т также полевыми. способу создания канала рззличают полевые транзисторы с азыза|о ()о с сходом, Встроенным из|Илом и нндуци(ьоввнным каналом. Р нне двз типа относят к разновидностям МДП-т р а н з и с- .и-пер Пес |ел Повыьненыый интерес к этим приборам обусловлен их высокой технод логичностью, хорошей воспроизводимостью требуемых пара- тров а также меньшей стонмос|ью по сравнению с бнполярными метров, транз анзисторами.
Из электрических параметров полевые транзисторы отлн тлнчзет их высокое Входное сопротивление. Транзисторы е р-п-переходом рва а) дызлиз работы полевого транзистора с р-и-переходом проведем ||а его модели, показанной на рнс. 1.34, а. В приведенной конструкции капал протекания тока транзистора представляет собой слой давал полупроводника и-типа, заключен- р р ный между двумя р-и-переходами.
Д~ Канал имеет контакты с внешни- И и ми электродами прибора. Электрод, от которого начинают движеьыье носители заряда (в данном + и гв( случае электроны), называют н с- е„~ „з -' и т о к о м, а электрод, к которому они движутся, — с т о к о м. По- ы) лупроводпиковые слои р-типа, обРазующие с и-слоем два р-и-пере- Рнс. |.34. Конструкция полевого хода, созданы с более высокой траазнстора с р-и-переколов (а); условные обозначения полевого концентрацией примеси, чем и. траязнстора с р-и-переходоы н ка Обз р-слоя электрически палом и-тнпа (б); с р-и-переходоя н связаны между собой и имеют об- каналом р-тнпа (в) |ций внешний электрод, называемый з з т в о р о м.
Подобную коне"Рукцию имеют и полевые транзисторы с каналом р-типа. Условные обозначения полевых транзисторов с каналами и- и р-ти- ПОВ приВедеьь| на рис !.34, б, е. Олярность внешних напряжений, подводимых к транзистору, показа|'з па рис. 1.34, а. Управляющее (входное) напряжение подается м междУ затвоРом и истоком.
НапРЯжение ((,н ЯвлЯетсЯ обРатным " Обоих Р-и-переходов, В выходную цепь, в которую входит канал траизнс стора, включе я зпр жение (У,я положительным полюсом стоку, Уп ав изменени Р лян|шие свонствз транзистора объясняются тем что прн П ЕНИН НЗПряжЕНИя ((з„ЫЗЫЕНястСя ШИрИНа ЕГО Р-И-ПЕРЕХОДОВ, виляющих собой учзстки полупроводника, обеднеш|ые носи- З 646 65 телями заряда. Поскольку р-слой имеет ббльшую концентрацию меси, чем п-слой, изменение ширины р-а-переходов происход основном за счет более высокоомного п-слоя (эффект модуляции рины базы).
Тем самым изменяются сечение токопроводящего ка и его проводимость, т. е. выходной ток У, прибора, Особенностью полевого транзистора является то, что на пров мость капала оказывает влияние как управляющее напряжение Р 3 + "ти а! й Рис. !.Зо. Поведение полевого транзистора с н-типа при подключении внешних а-и„<о, и„-о; в-и,„-о, и,„>о; в р-и-переходом и канал пап рижений: — ц,„<с, н„>в так н напряжением'св.
Влияние подводимых напряжений на пров мость канала иллюстрирует рис. 1.35, а — в, где для простоты н казаны участки п-слоя, расположенные вне р-л-переходов. На рис. 1.35, а внешнее напряжение приложено только к вхо цепи транзистора. Изменение напряжения Уаг, приводит к измен проводимости канала за счет изменения на одинаковуго вели его сечения по всей длине канала. Но выходной ток 1, = О, пос ку У,„= О. Рис. 1.35, б иллюстрирует изменение сечения канала при воз ствии толька напряжения (/си(Узгг = О).
При Усв О через к протекает ток 7„ в результате чего создается падение напряже возрастающее в направлении стока. Суммарное падение напряж участка исток — сток равно У, . В силу этого потенциалы точе нала п-типа будут неодинаковыми по его длине, возрастая в нап ленин стока от нуля до Уса. Потенциал же точек р-области отн тельно истока определяется потенциалом затвора относительно тока и в данном случае равен нулю. В связи с указанным обра напряжение, приложенное к р-п-переходам, возрастает в направл от истока к стоку и р-п-переходы расширяются в направлении ст Данное явление приводит к уменьшению сечения канала от ис к стоку (рис. 1.35, б). Повышение напряжения У„, вызывает ув чение падения напряжения в канале и уменьшение его сечени следовательно, уменьшение проводимости канала.
При некот напряжении бви происходит сужение канала, при котором гран обоих р-л-переходов смыкаются (рис. 1.35, б) и сопротивление к ла становится высоким. На рис. !.35, в отражено результирующее влияние на канал об напряжений У,„и (/с„. Канал показан для случая смыкания переходов. р смотрим вольт-амперные характеристики полевых транзисторассм .и-переходом. Для этих транзисторов представляют интерес Р „'Ра вольт-амперных характеристик: стоковые и стоко-затворные.
овср" двав!оковые (выходные) характеристики по„о транзистора с рп-переходом и канал- т' и п а показаны на рис. 1.36. Онн отражают зависимость лом ока от напряжения сток — исток при фиксированном папря- тока сто женин з ' " предста кРивых семейс этих кр можно выделить ан д и=а' Рактериьге области / !а //( папряж ~а„ (начальнан область); (/ ВИСНМОСТЬ тока / пробои р и хода. а выходну, ! ! Ристнку полевого -!а Р"с.
1.35 б) ц об тн малых напряжений (/са (участок 0 — и) влияяие напряжения (/си на ! проводимость канала незначительно, в связи с чем здесь имеется прак- а а /а !а чаи,„,г. тически линейная зависимость /, =- = г((/св). По мере увеличения на- Рис. !.36. Семейство стоковыи пРЯжениЯ (/св (Участок и — б) сУже.
(выхопаых) хаРактеРистик поленне токопроводящего канала оказы вого трапаисгора с р-и-псрехоаом и каналом и-типа вает все более существенное влия- ние на его проводимость, что привоЛнт к уменьшению крутизны нарастания тока, При поЛхоЛе к ГРанице с участком (/ (точка б) сечение токопроводящего канала уменьшается до минимума в результате смыкания обоих р-и-пере~~лов. Дальнейшее повышение напряжения на стоке пе должно пр"поЛгпь к увеличению тока через прибор, так как одновременно с Ростом напряженна 1/св будет увеличиваться сопротивление ка- Некоторсе увеличеяне тока (, на экспериментальных крн- оэъясняется наличием различного рода утечек и влиянием сплыл "ьпого электрического поля в р-п-переходах, прилегающих к каналу.
чисток /// резкого увеличения тока (, характеризуется лавиннЫм п о ватно . Робоем области р-и-переходов вблизи стока по цепи сток— ор Напряжение пробоя соответствует точке в. кана,та с Риложенне к затвору обратного напряжения вызывает сужение а (см рнс.
1.35, н) и уменьшение его исходной проводимости. пэтом, ряжениям м) начальные участки кривых, соответствующих ббльшим пап- '!ям па затворе, имеют меньшую крутизну нарастания тока емн„' )' ВвнЛУ наличия напряжения 1/си перекрытие капала объц, зарядом р-и-переходов (см. Рнс. 1.35, в) происходит при мепь- н~~ряжении н границе участков / и /( будут соответствовать 3' 67 меньшие напряжения сток — исток. Напряжениям перекр канала соответствуют абсциссы точек пересечения стоковых ха теристик с пунктирной кривой, показанной на рис.
1.36. При шпх напряжениях наступает и режим пробоя транзистора по сток — затвор. Важным параметром полевого транзистора является напряж на затворе, при котором ток стока близок к нулю. Оно соответст напряжению запирания прибора по г,егя затвора и называется н а п р я ж е ем запирания или отсеч с)аиа.
Числовое значение с! „,„р ~ п,„=гпп напряжению Уеи в точке б воль П перной характеристики при (7еи Поскольку управление выход и током полевых транзисторов прок дится напряжением входной цепи, них представляет интерес так вазы мая переходная или стоко-затво вольт-амперная характеристика. С ко-затворная характе стика полевого транз -пп(п (и пп и т о р а показывает зависимость т стока от напряжения затвор — и Ркс. К37.
Стоко-аатворнан при фиксированном напряжении сто характеристика полевого трав- исток. ! = 7г((/, )17 =- сонвг При Ра с и и „, и н исток е аи еи каналом л-тина ный вид втой характеристики пока на рис. 1.37. Стоко-затворная ха теристика связана с выходными ха теристиками полевого транзистора и может быть построена по н Основными параметрами полевого транзистора являются: ма мальиый ток стока !, „, максимальное напряжение стока У„, напряжение отсечки Уа„о, внутреннее сопротивление г;, крутизна входное сопротивление г„„а также межэлектродные емкости вор — исток С„„затвор — сток С„и сток — исток С,„.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
