Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зи С. -> "Физика полупроводниковых приборов Книга 1" -> 101

Физика полупроводниковых приборов Книга 1 - Зи С.

Зи С. Физика полупроводниковых приборов Книга 1 — М.: Мир, 1984. — 456 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikapoluprovodnikovihpriborov11984.djvu
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 142 >> Следующая

п - канальные р-канальные Высококачествен. С двойной дисршузией С
двукратной имплантацией С V- канавками
Типа кремний на изоляторе (сапфире)
1?ис. 1. "Генеалогическое^ дереао полевых транзисторов"
транзисторов с р-п*переходом и МП*транзисторов к этому~классу приборов
относятся и МОП-транзисторы (металл-^окисел-полупроводник), свойства
которых рассмотрены в гл. 8. В настоящее время относящиеся к этим трем
классам полевых транзисторов разнообразные приборы на всевозможных
полупроводниковых материалах довольно хорошо изучены. Для более
подробного ознакомления с рабочими характеристиками, шумовыми свойствами
и СВЧ*модификациями полевых транзисторов можно рекомендовать работы 16-
8].
Полевые транзисторы обладают достоинствами при их использовании в
аналоговых переключателях, усилителях с высокоомным входом, СВЧ-
усилителях и интегральных схемах. Они имеют существенно более высокое
входное сопротивление, чем биполярные транзисторы, что облегчает их
сопряжение со стандартными СВЧ-устройствами. В области высоких токов
полевые транзисторы имеют отрицательный температурный коэффициент, т. е.
ток в данных приборах уменьшается с повышением температуры. Благодаря
этому возникает более однородное распределение температуры по пдощади
прибора и снижается вероятность развития
Полевые транзисторы
327
теплового или вторичного пробоя, характерного для биполярных
транзисторов. Высокая термостабильность наблюдается даже в полевых
транзисторах с большой активной площадью канала, а также в схемах, в
которых большое число этих приборов включено параллельно. Поскольку
полевые транзисторы являются униполярными приборами, они не чувствительны
к эффектам накопления неосновных носителей, и поэтому имеют более высокие
граничные частоты и скорости переключения. Кроме того, поскольку
характеристики полевых транзисторов линейны либо квадратичны (а не
экспоненциальны), они оказываются значительно менее чувствительными к
перекрестным наводкам, чем биполярные транзисторы.
6.2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИБОРОВ
Полевой транзистор с р-п-переходом в качестве затвора показан на риб. 2.
Он представляет собой проводящий канал с двумя омическими контактами -
стоком и истоком. Когда на сток подано положительное напряжение VD
относительно истока, электроны в канале перемещаются от истока к стоку.
Третий электрод структуры - затвор - образует выпрямляющий р-п- переход с
каналом. Очевидно, что сопротивление канала будет изменяться с изменением
толщины обедненных слоев, распространяющихся в канал, поэтому
рассматриваемый полевой транзистор представ-
Рис. 2. Полевой транзистор с р - n-переходом в качестве затвора (модель
Шокли) [2].
328
Глава 6
ляет собой резистор, управляемый напряжением на затворе. На рис. 2
указаны также основные размеры, характеризующие эту структуру: длина
канала (или длина затвора) L, его ширина Z и глубина а. Кроме того,
показаны локальная ширина обедненного слоя h и соответствующая локальная
глубина проводящего канала Ь. Полярность приложенных напряжений
соответствует рассматриваемому я-кангльному полевому транзистору. Для /7-
канального прибора полярность питающих напряжений должна быть
противоположной. Обычно исток полевого транзистора заземляют и напряжения
затвора и стока отсчитывают по отношению к заземленному истоку.
В отсутствие напряжений смещения (VG - Vd - 0) прибор находится в
термодинамическом равновесии, и все токи равны нулю. При фиксированном
напряжении смещения на затворе VG (нулевом или отрицательном) ток канала
увеличивается с ростом напряжения на стоке VD до тех пор, пока при
некотором сравнительно большом напряжении VD = K0sat не происходит
насыщения тока ID = ID sat- Типичные вольт-амперные характеристики
полевого транзистора с р-я-переходом приведены на рис. 3. На этих
характеристиках следует различать три области: линейную (при малых
напряжениях на стоке), где ток стока ID пропорционален VD; область
насыщения, где ток стока ID = /Dsat не зависит от напряжения стока;
область пробоя, где ток стока стремительно увеличивается для сравнительно
небольших приращений напряжения &VD. При увеличении отрицательного на-
Рис. 3. Вольт-амперные характеристики полевого транзистора с р - п-пере-
ходом.
Полевые транзисторы
329
Рис. 4. Передаточные характеристики длинноканального полевого транзистора
для двух предельных распределений легирующей примеси в канале. На вставке
показано поперечное сечение верхней половины прибора (уг и у2 - ширина
обедненного слоя у истока и стока, п - локальная толщина обедненного
слоя) 19, 10].
пряжения смещения на затворе VG ток насыщения IDsat и напряжение,
соответствующее началу насыщения Vbsat" уменьшаются. Это обусловлено
понижением начальной глубины проводящего канала, что в свою очередь
приводит к большему начальному (при VD = 0) сопротивлению канала
транзистора.
Проведем теперь анализ вольт-амперных характеристик длинноканального (L >
а) полевого транзистора с р-п-переходом, воспользовавшись при этом
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 142 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed