Польовий транзистор принцип роботи
Серед безлічі напівпровідникових приладів слід зазначити польовий транзистор, принцип роботи якого заснований на переміщаються основних однотипних носіях заряду. Потік цих зарядів регулюється за допомогою поперечного електричного поля. Джерелом поля є напруга, прикладена до будь-якого з електродів транзистора. Такий електрод отримав додаткову назву затвора.
Оскільки переміщаються однотипні заряди, електрони або дірки, польові транзистори називаються уніполярними, на відміну від біполярних приладів. Вони можуть мати керуючий р-п-перехід або ізольований затвор. Основними параметрами пристроїв є вхідний і внутрішнє (вихідний) опір, а також напруга відсічення і інші характеристики.
Польові транзистори з керуючим р-п-переходом
Даний прилад складається з напівпровідникової пластини, на кінцях якої встановлено електроди витоку і стоку. Саме за їх участю відбувається підключення пристрою до керованої мережі. З'єднання керуючої мережі здійснюється з третім електродом, що виступають в ролі затвора. Оскільки у пластини і третього електрода різні типи провідності, то за рахунок цього і утворюється р-п-перехід.
За допомогою джерела живлення, включеного до вхідної ланцюг, в області р-п-переходу створюється зворотна напруга. Додатково до вхідного ланцюга проводиться підключення джерела підсилюються коливань. Коли вхідна напруга змінюється, то відбувається зміна і зворотної напруги в районі р-п-переходу. В результаті, відбувається зміна п-каналу, що представляє собою збіднений шар. Тобто, фактично, змінюється поперечний переріз, через яке проходять основні носії заряду.
Залежно від виконуваних функцій, електроди приладу мають наступні найменування:
- Електрод витік: з нього відбувається входження в канал основних носіїв зарядів.
- Електрод стік: через нього з каналу відбувається вихід основних носіїв зарядів.
- Електрод затвор: регулює поперечний переріз каналу.
Сам канал може володіти однією з двох провідностей. Провідність польових транзисторів буває з «р» або «п» каналом. Напруги зсуву, які подаються на ці електроди, мають протилежну полярність.
Таким чином, принцип дії польового транзистора дуже схожий на роботу вакуумного тріода. Тріод має катод, анод і сітку, які відповідають витоку, стоку і затвору. Втім, конструкція напівпровідникового приладу відрізняється в кращу сторону і володіє великим набором функцій.
Польові транзистори з ізольованим затвором
Дана конструкція приладу відрізняється наявністю ізолюючого шару, що розділяє затвор і канал. В якості підкладки використовується напівпровідниковий кристал, що має високий питомий опір. У ньому створюються області зпровідністю, протилежної підкладці. У цих місцях наносяться електроди стоку і витоку. Між ними, на поверхні кристала наноситься тонкий шар діелектричного матеріалу. У свою чергу, на цей шар проводиться нанесення третього металевого електрода - затвора.
У структуру приладу входить метал, діелектрик і напівпровідник (МДП). Тому, дані пристрої отримали назву МДП-транзисторів.
МДП-прилади мають таку класифікацію:
- З індукованим каналом. У даній конструкції відсутній провідний канал між стоком і витоком. Тому, поява струму залежить від полярності стоку і порогового напруги на затворі відповідно до джерелом.
- З вбудованим каналом. У цьому приладі, при значенні нульової напруги, під затвором відбувається утворення інверсійного шару у вигляді каналу, що з'єднує стік і джерело.
Таким чином, польові транзистори, мають загальний принцип роботи, але відрізняється особливостями конструкції, що дає можливість їх використання в самих різних областях.