Полевые транзисторы с изолированным управляющим электродом (затвором).
У таких транзисторов полупроводниковый канал отделён от металлического затвора тонким (≈0,1мкм) слоем диэлектрика. Они имеют структуру металл-диэлектрик-полупроводник (МДП). В большинстве случаев в качестве диэлектрика используется диоксид кремния (SiO2). В таком случае транзистор называется МОП-типа (металл-окисел-полупроводник).
Принцип работы этих приборов основан на эффекте поля.
МОП-транзисторы могут быть двух типов:
- со встроенным каналом (канал создается при изготовлении);
- с индуцированным каналом (инверсионным) – канал возникает под действием напряжения, приложенного к затвору.
МОП-транзисторы со встроенным каналом:
Структура МОП-транзистора со встроенным каналом n-типа.
Основа прибора – подложка из монокристаллического кремния p-типа.
Области истока и стока – сильнолегированные полупроводники n-типа (n+). Расстояние между И и С около 1 мкм. На этом участке расположена узкая слаболегированная полоска кремния n-типа (канал).
В зависимости от полярности напряжения на затворе (относительно истока), канал может обедняться или обогащаться носителями заряда (электронами).
Отрицательное напряжение на затворе выталкивает электроны из области n-канала в подложку. Канал обедняется носителями заряда и ток в канале уменьшается.
Положительное напряжение на затворе способствует втягиванию электронов проводимости из подложки и из областей n+ в n-канал. Канал обогащается носителями заряда, ток в канале возрастает.
Таким образом, этот транзистор может работать с нулевым, отрицательным или положительным напряжением на затворе.
Стокозатворная характеристика Выходные ВАХ транзистора
транзистора со встроенным со встроенным каналом
каналом IC=f(UЗИ) IC=f(UCИ) при UЗИ=const
УГО МОП-транзисторов со встроенным каналом:
Разновидностью МОП-транзиторов являются транзисторы с двумя изолированными затворами (тетродные МОП-транзисторы).
Тетродный МОП-транзистор
с каналом n-типа.
Схемы включения МОП-транзисторов со встроенным каналом n-типа:
