Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Полевые транзисторы с p-n переходом.
Рисунок 1.31 Исток (И)- электрод, от которого начинают движение носители заряда, сток (С)- электрод, к которому движутся носители заряда, затвор (З) – электрод, управляющий движением носителей заряда. Полупроводниковые слои p-типа, образующие n-слоем два перехода, созданы с более высокой концентрацией примесей, чем n-слой. Оба p-слоя электрически связаны между собой и имеют общий внешний электрод- затвор. Напряжение затвор- исток является обратным для обоих p-n переходов. Управляющие свойства транзистора объясняются тем, что при изменении изменяется ширина p-n переходов. Поскольку p-слой имеет большую концентрацию примесей, чем n-слой, изменение ширины p-n переда происходит, в основном за счет высокоомного n-слоя (эффект модуляции ширины базы). Сечение токопроводящего канала и его проводимость меняются, что приводит к изменению выходного тока стока прибора. Стоковая (выходная) вольтамперная характеристика: при приведена на рисунок 1.32.
Рисунок 1.32 Рисунок 1.33
I. Начальная область, сильная зависимость . II. Слабая зависимость . III. Пробой p-n перехода. Рассмотрим стоковую характеристику при . В области малых напряжений (участок о-а) влияние на проводимость канала незначительно и зависимость практически линейная. По мере дальнейшего увеличения (участок а-в) происходит сужение проводящего канала вблизи стока из-за расширения p-n перехода вблизи стока, что приводит к увеличению сопротивления канала и уменьшению крутизны нарастания . При подходе к границе участка II (точка в) происходит смыкание p-n переходов и проводящий канал исчезает. Дальнейшее повышение не должен приводить к увеличению тока через прибор, так как одновременно с повышением будет увеличиваться сопротивление канала. Участок III резкого увеличения характеризуется лавинным пробоем области p-n переходов вблизи стока по цепи сток- исток (точка с). Напряжения вызывает сужение канала и уменьшение его проводимости. Поэтому стоковые характеристики транзистора при увеличении располагаются ниже, а перекрытие канала объемным зарядом p-n перехода происходит при меньшем напряжении Стоко- затворная (входная) характеристика: при приведена на рисунке 1.33. При увеличении напряжения затвор - исток возрастает величина объемного заряда в p-n переходах, ширина канала уменьшается, ток стока уменьшается. Основные параметры полевого транзистора: - максимальный ток стока - соответствует (точка в) на стоковой ВАХ при - максимальное напряжение стока - выбирают в 1,2-1,5 раза меньше напряжения пробоя участок сток-затвор: - напряжение отсечки- напряжение на затворе при [c ] ; при - внутреннее сопротивление, характеризует наклон стоковой характеристики на участке 2; –входное сопротивление транзистора, определяется сопротивлением p-n переходов, смещенных в обратном непротивлении. МДП - транзисторы.
В отличии от полевых транзисторов с p-n переходом, в которых затвор имеет непосредственный электрический контакт с близлежащей областью проводящего канала, в МДП- транзисторах затвор изолирован от указанной области слоем диэлектрика. Поэтому МДП - транзисторы относят к классу полевых транзисторов с изолированным затвором. МДП транзисторы (металл- диэлектрик- полупроводник) выполняют из кремния. Как диэлектрик используют окисел кремния SiO2. Отсюда другое название МОП - транзисторы (металл- окисел- полупроводник). Наличие диэлектрика обеспечивает высокое входное сопротивление транзистора Ом. Принцип действия МДП - транзистора основан на эффекте изменении проводимости приповерхностного слоя полупроводника на границе с диэлектриком под воздействием поперечного электрического поля. Приповерхностный слой полупроводника является токопроводящим каналом транзисторов. МДП - транзисторы выполняются двух типов: со встроенным каналом и с индуцированным каналом.
МДП - транзисторы со встроенным каналом (рисунок 1.34).
а) b) c) a) С каналом n-типа b) С каналом p-типа c) С каналом p-типа и выводом от подложки Рисунок 1.34
Подложка (П) может соединяться с истоком, а может и не иметь вывода. Стоковые характеристики по виду близки к характеристикам полевого транзистора с p-n переходом. При =0 через прибор протекает ток, определяемый исходной проводимостью канала. На начальном участке падение напряжения в канале мало, зависимость близка к линейной. Увеличение приводит к сужению проводящего канала, что уменьшает крутизну нарастания тока. При дальнейшем увеличении напряжения сток-исток канал сужается до минимума, что ограничивает нарастание тока и появлению пологого участка характеристики. Стоко - затворная характеристика располагается в двух квадрантах. При поле затвора оказывает отталкивающее действие на электроны- носители заряда в канале, что приводит к уменьшению их концентрации в канале и уменьшению проводимости канала. Поэтому при стоковые характеристики располагаются ниже. Такой режим называется режимом обеднения. При поле затвора притягивает электроны в канал из p-слоя. Концентрация носителей заряда в канале увеличивается, проводимость канала возрастает, характеристики располагаются выше - режим обогащения.
МДП - транзисторы с индуцированным каналом (рисунок 1.35).
а) b) c) a) С каналом n-типа b) С каналом p-типа c) С каналом p-типа и выводом от подложки
Рисунок 1.35 Стоковые характеристики, , близки по виду соответствующим характеристикам - транзистора со встроенным каналом. Отличие в том, что управление током транзистора осуществляется лишь напряжения одной полярности. При =0, ток стока тоже равен нулю. Стоко - затворная характеристика при располагается в одном квадранте и имеет лишь режим обогащения. МДП - транзисторы широко применяются в интегральном исполнении. Микросхемы на МДП транзисторах обладают хорошей технологичностью, низкой стоимостью, способностью работать при более высоком напряжении питания, чем микросхемы на биполярных транзисторах.
Тиристоры Классификация тиристоров Тиристор – это четырёхслойный полупроводниковый прибор, обладающий двумя устойчивыми состояниями: состоянием низкой проводимости (тиристор закрыт) и состоянием высокой проводимости (тиристор открыт). Перевод тиристора из закрытого состояния в открытое осуществляется внешним воздействием на прибор напряжением, током или светом. Виды тиристоров: 1. Диодные тиристоры (динисторы). В них переход прибора из закрытого состояния в открытое происходит при достижении напряжения между анодом и катодом некоторой граничной величины, являющейся параметром прибора. 2. Триодные тиристоры. В них управление состоянием прибора происходит по цепи третьего управляющего электрода. По цепи УЭ могут выполняться одна или две операции. В однооперационных тиристорах по цепи УЭ осуществляется только отпирание тиристора. Запирание происходит путём изменения полярности напряжения анод-катод. В двухоперационных тиристорах по цепи управления происходит и отпирание и запирание тиристора. Для отпирания на УЭ подают положительный импульс, для запирания – отрицательный 3. Фототиристоры – отпирание прибора происходит с помощью световогоимпульса. 4. Симметричные тиристоры (симисторы) – позволяют проводить ток в двух направлениях. Выполняют функции двух обычных тиристоров, включенных встречно-параллельно.
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 467. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |