Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Как продвинуть сайт на первые места?
    Вы создали или только планируете создать свой сайт, но не знаете, как продвигать? Продвижение сайта – это не просто процесс, а целый комплекс мероприятий, направленных на увеличение его посещаемости и повышение его позиций в поисковых системах.
    Ускорение продвижения
    Если вам трудно попасть на первые места в поиске самостоятельно, попробуйте технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Если ни один запрос у вас не продвинется в Топ10 за месяц, то в SeoHammer за бустер вернут деньги.
    Начать продвижение сайта
  • Полевой транзистор с управляющим pn- переходом (ПТУП)






    С помощью pn -перехода, включенного в обратном направлении, возможно в объеме кристалла создать область с управляемым сечением, будем называть её каналом. Поскольку в таких структурах мощность, затрачиваемая на управление сечением канала, значительно меньше мощности, которую может отдавать в нагрузку проходящий через сечение управляемый ток, то такие структуры нашли применение в усилительных приборах, названных полевыми транзисторами с управляющим pn-переходом, или просто полевые транзисторы. Рассмотрим структуру транзистора, представленную на рис. 8.1.

    Рис. 8.1 Структура полевого транзистора с управляющим pn -переходом

    Он состоит из пластины полупроводника n-типа, к торцам которой присоединены сток и исток; к боковым граням пластины присоединяется затвор; между pn -переходами располагается канал ПТУП, который имеет следующие геометрические размеры: L – длина, d -толщина и b – ширина.

    Основной рабочей областью в рассматриваемой структуре служит канал, электрическое напряжение к которому прикладывается с помощью двух контактов: истока и стока. Стоком называют ту область (или тот электрод), в сторону которой текут основные носители. В полевых транзисторах сток и исток можно менять местами, сохраняя работоспособность прибора.

    Канал ограничен сильно легированной p-областью образующей тело затвора, потенциал которого задается с помощью внешнего контакта. При отсутствии напряжения на затворе сопротивление канала мало, говорят, что ПТУП – нормально открытый прибор.

    Тогда, используя приведенные на рис. 8.1, обозначения размеров, можно записать:

    , (8.5)

    На управляющий pn -переход можно подавать только обратное напряжение, и поэтому ПТУП работает в режиме обеднения канала носителями заряда.

    При изменении потенциала затвора происходит изменение ширины области пространственного заряда (ОПЗ) pn -перехода и соответственно изменение сечения канала. Поскольку ОПЗ обладает высоким сопротивлением, изменение сечения канала будет приводить к изменению тока через него, именно этот эффект и используется для управления током, проходящим через канал. В отличие от биполярных транзисторов в данном случае управление осуществляется потоком основных носителей заряда, поэтому принципиально эти транзисторы могут быть более быстродействующими, чем биполярные, поскольку в них отсутствует накопление избыточного заряда и не требуется время на его создание и рассасывание при изменении входного сигнала.

    В приведенной на рисунке структуре, канал обладает электронной проводимостью. Аналогичная структура может быть создана с каналом p -типа.

    Рассмотрим процессы в канале ПТУП при Uси =0. При подаче обратного смещения на затвор относительно истока (Uзи) ОПЗ расширяется, соответственно, толщина проводящего канала уменьшается и сопротивление канала увеличивается.

    . (8.1)

    где d0 – исходная максимально возможная толщина канала (Uзи =0)

    При некотором значении Uзи ОПЗ занимает весь канал (2∙ w=d0) – происходит так называемая отсечка канала. Из (8.1) нетрудно выразить напряжение Uотс, при котором достигается отсечка канала – напряжение отсечки (при d=0):

    , (8.2)

    тогда

    . (8.3)

    Рассмотрим процессы в канале ПТУП при Uси ≠ 0. Транзистор включается таким образом, чтобы pn -переход затвора находился под обратным смещением, а полярность напряжения исток – сток выбирается такой, чтобы основные носители заряда под действием электрического поля в канале смещались к стоку. Для n -канального транзистора, показанного на рис. 8.2, на сток относительно истока должен подаваться положительный потенциал, к которому под действием поля будут дрейфовать электроны. На затвор относительно стока необходимо подавать отрицательный потенциал, чтобы затворный переход находился под обратным смещением.

    Толщина канала в этом случае будет зависеть не только от Uзи, но и от Uси, которое распределяется по оси х (рис. 8.2): в точке канала с координатой падение х падение напряжения равно U(х), а напряжение на pn -переходе Uз+ U(х).

    Тогда толщина канала d есть функция координаты х:

    (8.4)

    При увеличении Uси толщина канала будет уменьшаться прежде всего вблизи стока (рис. 8.3), а сопротивление канала расти. Когда Uси достигает граничного значения, при котором Uси гр= Uотс- Uзи, канал перекрывается ОПЗ.

    p-канал
    Рис. 8.2 Структура ПТУП при Uси гр≥ Uси

    При этом вблизи стока возникает область протяженностью Δ L, сопротивление которой значительно превосходит сопротивление остального участка канала, следствием чего явится перераспределение падения напряжения вдоль канала. Практически все падение напряжения между истоком и стоком оказывается приложенным к участку Δ L.

    Рис.8. Форма канала при различных значениях напряжений на затворе и стоке а) Uc мало, Uз изменяется; б) Uз=0, Uc изменяется; в) Uз=0, Uc= Ucотс; г) Uc+ Uз> Ucотс

    Дальнейшее увеличение напряжения между истоком и стоком приведет к росту величины Δ L, это приводит к увеличению сопротивления канала таким образом, что изменение тока с ростом напряжения становится незначительным, т.е. имеет место переход на участок насыщения тока стока (пологая область ВАХ).






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.