Prenosový tranzistor

Polarizovaný tranzistor je elektrické polovodičové zariadenie, ktorého výstupný prúd je riadený poľom, a preto je napájaný rovnakým signálom. Formačný signál je privádzaný do brány, reguluje vedenie kanálu n alebo p-typu. Na rozdiel od bipolárnych tranzistorov, kde signál má striedavú polaritu. Druhým znakom je vytvorenie prúdu výlučne hlavnými dopravcami( toho istého znamenia).

Klasifikácia tranzistorov s efektom poľa

Začnime klasifikáciu. Varianty tranzistorov s efektom poľa sú početné, každý funguje podľa algoritmu:

1. Typ vodivého kanála: n alebo p. Faktor určuje polaritu riadiaceho napätia.
2. Podľa štruktúry. S pn-transition fused, difúzie, MDP( MOP), s bariérou Schottky, tenký film.
3. Počet elektród je 3 alebo 4. V druhom prípade sa substrát považuje za samostatný predmet, ktorý vám umožňuje regulovať tok prúdu cez kanál( okrem brány).
4. Materiál vodiča. Kremík, germánia, arsenid gallia sú dnes bežné.Polovodičový materiál je označený symbolmi( K, D, A) alebo( vo výrobkoch vojenského priemyslu) číslami( 1, 2, 3).
instagram viewer
5. Trieda aplikácie nie je zahrnutá v označení označenom referenčnými knihami, ktoré poskytujú informáciu, že tranzistor s efektom poľa je často zahrnutý do zloženia zosilňovačov, rádiových prijímačov. Vo svete je rozdelenie použiteľnosti do nasledujúcich 5 skupín: zosilňovače jednosmerného prúdu s vysokou, nízkou frekvenciou, modulátory, kľúčové.
   

   Polovodičový tranzistor

6. Rozsah elektrických parametrov určuje súbor hodnôt, v ktorých tranzistor s efektom poľa zostáva funkčný.Napätie, prúd, frekvencia.
7. Podľa konštrukčných vlastností rozlišujeme jednotkové jednotky, alkatróny, technetróny, mriežkové rezistory. Každé zariadenie je vybavené kľúčovými funkciami. Alkatronové elektródy sa vyrábajú s koncentrickými krúžkami, ktoré zvyšujú množstvo prúdu prúdu.
8. Počet konštrukčných prvkov uzavretých jedným substrátom sa zdvojnásobí, komplementárne.

Okrem všeobecnej klasifikácie bol vynájdený špecializovaný definujúci operačný princíp. Rozlišujte: tranzistory

1. s efektom poľa s riadením pn-junction.
2. Schottky tranzistorov s efektom poľa. Tranzistory
3. s izolovaným polohovým efektom:

• S vstavaným kanálom.
• S indukovaným kanálom.

V literatúre sú štruktúry dodatočne usporiadané takto: je nepraktické použiť označenie MOP, štruktúry na oxidoch sú považované za špeciálny prípad MIS( kov, dielektrikum, polovodič).Schottkyho bariéra( MeP) by mala byť samostatne identifikovaná, pretože ide o inú štruktúru. Pripomína vlastnosti p-n-transition. Dodávame, že štruktúrne dielektrikum( nitrid kremíka) a oxid( tetravalentný kremík) sú schopné vstúpiť do tranzistora súčasne, ako sa to stalo s KP305.Takéto technické riešenia používajú ľudia, ktorí hľadajú metódy na získanie jedinečných vlastností produktu, znižujú náklady. Zariadenia FET

Medzi cudzie skratky tranzistorov s efektom poľa je kombinácia FET vyhradená, niekedy označuje typ kontroly s pn-križovatkou. V druhom prípade sa stretávame s JFET.Slová sú synonymá.V zahraničí sa zvyčajne oddeľujú tranzistory poľa s oxidom( MOSFET, MOS, MOST - synonymá) a nitrid( MNS, MNSFET).Prítomnosť Schottkyho bariéry je označená SBGT.Zdá sa, že hmotná hodnota, domáca literatúra, význam tejto skutočnosti je ticho.

Elektródy tranzistorov s efektom poľa v diagramoch sú označené: D( odtok) - odtok, S( zdroj) - zdroj, G( brána) - brána. Substrát sa nazýva substrát.

Zariadenie s tranzistorovým efektom

Riadiaca elektróda tranzistorového poľa s efektom poľa sa nazýva brána. Kanál je tvorený polovodičom ľubovoľného typu vodivosti. Polarita riadiaceho napätia je pozitívna alebo negatívna. Pole zodpovedajúceho označenia vytláča voľné nosiče, až kým sa istotmus pod bránou elektródy úplne nevypustí.Dosiahnuté uplatnením poľa na pn-kĺb alebo na homogénny polovodič.Prúd sa stáva nulovým. Tak funguje tranzistor s efektom poľa.

Prúd prúdi zo zdroja do odtoku, začiatočníci sú tradične trýznení otázkou rozlíšenia dvoch indikovaných elektród. Nie je žiadny rozdiel v tom, v akom smere sa náboje pohybujú.Polovičný efektový tranzistor je reverzibilný.Unipolárnosť nosičov nábojov vysvetľuje nízku hladinu hluku. Preto v oblasti technológie zaujímajú tranzistory dominantné postavenie.

Kľúčovým prvkom zariadení je veľký vstupný odpor, najmä striedavý prúd. Zrejmé fakty vyplývajú z riadenia prepojenia pn s reverznou odchýlkou ​​(Schottkyho prechod) alebo od kapacitnej kapacity technologického kondenzátora v oblasti izolačnej brány. Substráty

sú často vyčnievané nelegované polovodiče. Pre tranzistory s efektom poľa s bránou Schottky - arzenid gália. Vo svojej čistej forme je to dobrý izolátor, na ktorý výrobok obsahuje nasledujúce požiadavky:

1. Žiadne negatívne javy v spojení s kanálom, zdroj, odtok: fotosenzitívnosť, parazitná kontrola nad substrátom, hysterézia parametrov.
2. Tepelná stabilita počas technologických cyklov pri výrobe: odolnosť voči žíhaniu, epitaxia. Nedostatok difúzie nečistôt v aktívnych vrstvách spôsobených touto degradáciou.
3. Minimálne nečistoty. Táto požiadavka úzko súvisí s predchádzajúcou požiadavkou.
4. Vysokokvalitná krištáľová mriežka, minimálne chyby.

Je ťažké vytvoriť vrstvu značnej hrúbky, ktorá spĺňa zoznam podmienok. Preto sa pridá piata požiadavka, ktorá spočíva v možnosti postupného rastu substrátu na požadovanú veľkosť.

Tranzistory s polohovým efektom s riadiacim pn-junction a MeP

V takom prípade sa typ vodivosti materiálu brány líši od druhu použitého kanálu. V praxi existujú rôzne zlepšenia. Uzávierka sa skladá z piatich oblastí zapustených v kanáli. Nižšie napätie môže riadiť tok prúdu. Priemerné zvýšenie zisku.

V obvode sa používa reverzná odchýlka pn-junction, čím je silnejší, tým je užší kanál pre prúdový prúd. Pri istej hodnote napätia je tranzistor uzamknutý.Skreslenie vpred je nebezpečné vzhľadom na skutočnosť, že silný riadený obvod môže ovplyvniť okruh brány. Ak je spojenie otvorené, dôjde k prúdeniu veľkého prúdu, alebo sa použije vysoké napätie. Normálny režim je zabezpečený správnym výberom polarity a iných charakteristík zdroja energie, výberom operačného bodu tranzistora.

Avšak v niektorých prípadoch sa úmyselne používajú priame brányčné prúdy. Je pozoruhodné, že tieto MOSFETy môžu používať tento režim, kde substrát tvorí p - n križovatku s kanálom. Pohyblivý náboj zdroja je rozdelený medzi bránu a odtok. Môžete nájsť oblasť, kde sa dosiahne významný prírastok prúdu. Ovládané režimom uzávierky. S nárastom prúdu iz( až do 100 μA) sa parametre obvodu zhoršujú.

Podobné zapojenie používa takzvaný obvodový detektor obvodu frekvencie. Konštrukcia využíva usmerňovacie vlastnosti spojenia pn medzi bránou a kanálom. Posun vpred je malý alebo dokonca nulový.Prístroj je stále riadený prúdom brány. V odtokovom okruhu sa dosiahne významné zosilnenie signálu. Opravené napätie pre bránu je blokované, mení sa podľa vstupného práva. Súčasne s detekciou sa dosiahne zosilnenie signálu. Napätie okruhu odtoku obsahuje komponenty:

• Konštantná zložka. Nepoužíva sa. Signál
• s nosnou frekvenciou. Zariadenie na zemi pomocou filtračných nádrží.Signál
• s frekvenciou základného pásma. Spracované na vyradenie zverených informácií.

Nevýhodou detektora frekvenčnej brány je veľký nelineárny faktor skreslenia. Okrem toho sú výsledky rovnako zlé kvôli slabej( kvadratickej závislosti pracovnej charakteristiky) a silnému signálu( výstup do režimu cut-off).O niečo lepšie ukazuje fázový detektor na tranzistore s dvojitými hradlami. Referenčný signál je privádzaný do jednej riadiacej elektródy, na odtoku je vytvorená informačná zložka, zosilnená tranzistorom s efektom poľa.

Napriek veľkým lineárnym deformáciám sa účinok používa. Napríklad pri selektívnych výkonových zosilňovačoch meraných prenosom úzkeho frekvenčného spektra. Harmonické sú filtrované, nemajú veľký vplyv na konečnú kvalitu obvodu.

Tranzistory typu Schottky bariérový kov-polovodič( MeP) sú takmer identické s tranzistormi pn. Aspoň pokiaľ ide o pracovné zásady. Ale vďaka špeciálnym vlastnostiam prechodu medzi kovmi a polovodičmi sú produkty schopné pracovať s vyššou frekvenciou( desiatky GHz, hraničné frekvencie v pásme 100 GHz).Súčasne je štruktúra MeP jednoduchšia, pokiaľ ide o výrobné a technologické procesy. Frekvenčné charakteristiky sú určené časom nabíjania brány a mobilitou nosiča( pre GaAs nad 10 000 m2 Cm / V s).

MOSFET

V štruktúrach MOS je brána spoľahlivo izolovaná od kanála, riadenie je úplne dôsledkom efektu poľa. Izolácia sa vykonáva pomocou oxidu kremičitého alebo nitridu. Tieto povlaky sa ľahšie nanášajú na povrch kryštálu. Je pozoruhodné, že v tomto prípade existujú aj kovové polovodičové prechody v oblasti zdroja a odtoku, ako v každom polárnom tranzistore. Táto skutočnosť je zapomenutá mnohými autormi, alebo sa spomína v tom, že používa tajomnú frázu "ohmické kontakty".

V téme o dióde Schottky bola táto otázka nastolená.Nie vždy na križovatke kovu a polovodičovej bariéry. V niektorých prípadoch je ohmický kontakt. Väčšinou závisí od charakteristík technologického spracovania a geometrických rozmerov. Technické charakteristiky reálnych zariadení sú silne závislé od rôznych defektov vrstvy oxidu( nitridu).Tu sú niektoré:

1. Nedokonalosť krištáľovej mriežky v oblasti povrchu je spôsobená zlomenými väzbami na hranici zmeny materiálov. Vplyv je vyvíjaný ako voľné atómy polovodiča, tam a nečistoty ako kyslík, ktorý je v každom prípade. Napríklad pri použití metód epitaxie. V dôsledku toho sa objavujú energetické úrovne, ktoré ležia v hĺbke zakázanej zóny.
2. Na hranici oxidu a polovodiča( hrúbka 3 nm) vzniká nadbytočný náboj, ktorého povaha ešte nebola vysvetlená.Predpokladá sa, že úlohu zohrávajú pozitívne prázdne priestory( otvory) defektných atómov samotného polovodiča a kyslíka.
3. Úbytok ionizovaných atómov sodíka, draslíka a iných alkalických kovov sa vyskytuje pri nízkych napätiach na elektróde. Tým sa zvyšuje náboj nahromadený na hraniciach vrstiev. Na zablokovanie tohto účinku v oxide kremičitom sa používa oxid fosforečný( anhydrid).

Volumetrický kladný náboj v oxide pôsobí na prahové napätie, pri ktorom je kanál odomknutý.Parameter určuje rýchlosť spínania a určuje zvodový prúd( pod prahovou hodnotou).Okrem toho je reakcia ovplyvnená materiálom brány, hrúbkou vrstvy oxidu a koncentráciou nečistôt. Takže výsledok opäť prichádza k technológiám. Ak chcete získať uvedený režim, vyberte materiály, geometrické rozmery, výrobný proces s nízkymi teplotami. Samostatné techniky tiež znížia počet defektov, čo má priaznivý vplyv na zníženie parazitického náboja.