Полевой транзистор

Большая Советская Энциклопедия. Статьи для написания рефератов, курсовых работ, научные статьи, биографии, очерки, аннотации, описания.


А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я 1 2 3 4 8 A L M P S T X
ПА ПЕ ПЁ ПИ ПЛ ПН ПО ПП ПР ПС ПТ ПУ ПФ ПХ ПЧ ПШ ПЫ ПЬ ПЭ ПЮ ПЯ
ПОА
ПОБ
ПОВ
ПОГ
ПОД
ПОЕ
ПОЖ
ПОЗ
ПОИ
ПОЙ
ПОК
ПОЛ
ПОМ
ПОН
ПОО
ПОП
ПОР
ПОС
ПОТ
ПОУ
ПОХ
ПОЦ
ПОЧ
ПОШ
ПОЭ
ПОЯ

Полевой транзистор, канальный транзистор, полупроводниковый прибор, в котором ток изменяется в результате действия перпендикулярного току электрического поля, создаваемого входным сигналом. Протекание в Полевой транзистор рабочего тока обусловлено носителями заряда только одного знака (электронами или дырками), поэтому такие приборы называются униполярными (в отличие от биполярных). По физической структуре и механизму работы Полевой транзистор условно делят на 2 группы. Первую образуют Полевой транзистор с управляющим р—n-переходом (см. Электронно-дырочный переход) или переходом металл — полупроводник (т. н. барьером Шотки, см. Шотки эффект), вторую — Полевой транзистор с управлением посредством изолированного электрода (затвора), т. н. транзисторы МДП (металл — диэлектрик — полупроводник). В последних в качестве диэлектрика используют окисел кремния (МОП-транзистор) или слоистые структуры, например SiO2 — Al2O3 (МАОП-транзистор), SiO2 — Si3N4 (МНОП-транзистор) и др. К Полевой транзистор с изолированным затвором относят также Полевой транзистор с т. н. плавающим затвором и Полевой транзистор с накоплением заряда в изолированном затворе (их применяют как элементы электронной памяти). В Полевой транзистор в качестве полупроводника используют в основном Si и GaAs, в качестве металлов, образующих переход, — Al, Mo, Au. Полевой транзистор созданы в 50—70-е гг. 20 в. на основе работ американских учёных У. Шокли, С. Мида, Д. Канга, М. Аталлы и др.

Схематическое изображение полевых транзисторов с управляющим р-n-переходом (а), с управляющим переходом металл — полупроводник (б), с изолированным затвором (в) и их переходные характеристики: 1 — затвор; 2 — область канала; 3 — область пространственного заряда; 4 — исток; 5 — сток; 6 — диэлектрик; 7 — полупроводник с проводимостью р-типа; 8 — полупроводник с проводимостью n-типа; I<sub>c</sub> — ток стока; E<sub>c</sub> — постоянное напряжение источника тока в цепи стока; U<sub>3</sub> — напряжение затвора; U<sub>o</sub><sub>т</sub> — напряжение отсечки; e<sub>c</sub> — напряжение усиливаемого сигнала; Е<sub>з</sub> — напряжение начального смещения рабочей точки; R<sub>н</sub> — сопротивление нагрузки; зачернены области металлических покрытий; стрелками (в канальной области) показано направление движения электронов. Полевой транзистор.

Схематическое изображение полевых транзисторов с управляющим р-n-переходом (а), с управляющим переходом металл — полупроводник (б), с изолированным затвором (в) и их переходные характеристики: 1 — затвор; 2 — область канала; 3 — область пространственного заряда; 4 — исток; 5 — сток; 6 — диэлектрик; 7 — полупроводник с проводимостью р-типа; 8 — полупроводник с проводимостью n-типа; Ic — ток стока; Ec — постоянное напряжение источника тока в цепи стока; U3 — напряжение затвора; Uoт — напряжение отсечки; ec — напряжение усиливаемого сигнала; Ез — напряжение начального смещения рабочей точки; Rн — сопротивление нагрузки; зачернены области металлических покрытий; стрелками (в канальной области) показано направление движения электронов.

  В Полевой транзистор 1-й группы (рис., а и б) управляющим электродом (затвором) служит полупроводниковый или металлический электрод, образующий с полупроводником канальной области р—n-переход или переход металл — полупроводник. На затвор подаётся напряжение, уменьшающее ток, который протекает от истока к стоку: при увеличении этого напряжения область пространственного заряда перехода (обеднённая носителями заряда) распространяется в канальную область и уменьшает проводящее сечение канала. При некотором значении напряжения затвора, т. н. напряжении отсечки U, ток в приборе прекращается.

  В Полевой транзистор с изолированным затвором (рис., б) управляющий металлический электрод отделен от канальной области тонким слоем диэлектрика (0,05—0,20 мкм). Канал может быть либо образован технологическим способом (встроенный канал), либо создан напряжением, подаваемым на затвор в рабочем режиме (индуцированный канал). В зависимости от этого прибор имеет передаточную характеристику соответственно вида I или II (см. рис., в).

Полевой транзистор широко применяют в электронной аппаратуре для усиления электрических сигналов по мощности и напряжению. Полевой транзистор — твердотельные аналоги электронных ламп, они характеризуются аналогичной системой параметров — крутизной характеристики (0,1—400 ма/в), напряжением отсечки (0,5—20 в), входным сопротивлением по постоянному току (1011—1016ом) и т.д.

  Полевой транзистор с управляющим р—n-переходом обладают наиболее низким среди полупроводниковых приборов уровнем шумов (являющихся в основном тепловыми шумами) в широком диапазоне частот — от инфранизких до СВЧ (коэффициент шума лучших Полевой транзистор < 0,1 дб на частоте 10 гц и ~ 2 дб на частоте 400 Мгц). Мощность рассеяния Полевой транзистор такого типа может достигать нескольких десятков вт. Их основной недостаток — относительно высокая проходная ёмкость, требующая нейтрализации её при большом усилении. В Полевой транзистор с переходом металл — полупроводник достигнуты наиболее высокие рабочие частоты (максимальная частота усиления по мощности лучших Полевой транзистор на арсениде галлия > 40 Ггц). Полевой транзистор с изолированным затвором обладают высоким входным сопротивлением по постоянному току (до 1016ом, что на 2—3 порядка выше, чем у др. Полевой транзистор, и сравнимо с входным сопротивлением лучших электрометрических ламп). В области СВЧ усиление и уровень шумов у этих Полевой транзистор такие же, как и у биполярных транзисторов (предельная частота усиления по мощности около 10 Ггц, коэффициент шума на частоте 2 Ггц около 3,5 дб и динамический диапазон > 100 дб), однако они превосходят последние по параметрам избирательности и помехоустойчивости (благодаря строгой квадратичности передаточной характеристики). Относительная простота изготовления (по планарной технологии) и схемные особенности построения позволили использовать их в больших интегральных схемах (БИС) устройств вычислительной техники (например, созданы БИС, содержащие > 10 тыс. МДП-транзисторов в одном кристалле).

 

  Лит.: Малин Б. В., Сонин М. С., Параметры и свойства полевых транзисторов, М., 1967; Полевые транзисторы, пер. с англ., М., 1971; Зи С. М., Физика полупроводниковых приборов, пер. с англ., М., 1973.

  В. К. Невежин, О. В. Сомов.

Так же Вы можете узнать о...


Польские легионы, в 1797—1918 название польских воинских формирований в иностранных армиях; см.
Спазмофилия (от спазм и греч. philia — любовь, склонность), детская тетания, заболевание детей раннего возраста, обусловленное расстройством кальциевого обмена и характеризующееся повышенной возбудимостью и склонностью к судорогам.
Химеры (отряд рыб) Химеры (Chimaeriformes), отряд рыб подкласса цельноголовых.
Анфинсен Кристиан Бемер Анфинсен (Anfinsen) Кристиан Бемер (р. 26.3.
Габашвили Георгий Иванович Габашвили Георгий (Гиго) Иванович [9 (21).11.
«И. Г. Фарбениндустри» (I. G. Farbenindustrie Aktiengesellschaft), крупнейший германский военно-химический концерн.
Лавровые (Lauraceae), семейство двудольных растений.
Новгородцев Павел Иванович (1886, Бахмут, — 23.
Регенсбургский договор 1684, Регенсбургское перемирие, соглашение «Священной Римской империи» и Испании с Францией, заключённое в Регенсбурге 15 августа 1684 (сроком на 20 лет).
Теплоёмкость, количество теплоты, поглощаемой телом при нагревании на 1 градус; точнее — отношение количества теплоты, поглощаемой телом при бесконечно малом изменении его температуры, к этому изменению Т.
Шёнбруннский союзный договор 1805, договор между Францией и Пруссией.
Березина, река в БССР, правый приток Днепра.
«Гранма» («Granma»), ежедневная газета, орган ЦК Коммунистической партии Кубы.
Кардисский мирный договор 1661, заключён между Россией и Швецией 21 июня (1 июля) в м.
Малатья (Malatya), город на юго-востоке Турции, у северного подножия хребта ; административный центр вилайета .
Параллелограмм скоростей, геометрическое построение, выражающее закон сложения скоростей.
Сегменты, метамеры, части тела животных, более или менее сходные по строению и расположенные последовательно вдоль продольной оси тела.
«Успехи современной биологии», журнал, издаваемый АН СССР в Москве.