Физические основы работы полупроводниковых приборов, страница 18

Статические характеристики.  Выходные статические характеристики (стоко-истоковые) представляют собой зависимости тока стока Iс от напряжения между стоком и истоком Uси при постоянных напряжениях на затворе Uзи, т.е. Iс=φ(Uси) при Uзи= const (рис.3.12а).

Статические характеристики полевого транзистора с индуцированным n-каналом.

Рисунок 3.12.

Эти характеристики имеют примерно одинаковый характер с аналогичными характеристиками полевого транзистора с управляющим р-n-переходом (рис.3.10а).При малых значениях Uси ток стока растет почти пропорционально напряжению. Этому режиму соответствует крутой участок выходной характеристики. По мере увеличения Uси уменьшается разность потенциалов между затвором и стоком, так как напряжения Uзи и Uси  имеют одинаковую полярность. Вследствие этого меньше электронов притягиваются в канал, уменьшая ток стока.

  При дальнейшем увеличении Uси возрастает обратное напряжение на р-n-переходе сток-подложка. Ширина этого перехода и объемный заряд ионов акцепторной примеси подложки увеличиваются, сечение канала со стороны стока соответственно сужается (изменяется геометрия канала), концентрация электронов в нем падает и сопротивление канала растет. При напряжении Uси≥Uси нас ток между истоком и стоком Iс практически перестает зависеть от напряжения Uси. МДП транзистор переходит в режим насыщения.Ток стока будет определяться лишь напряжением на затворе Uзи. Это напряжение является управляющим напряжением МДП транзистора. При изменении напряжения Uзи резко меняется концентрация электронов в канале и соответственно ток стока Iс.

Статические характеристики прямой передачи (стоко-затворные характеристики) выражают зависимость тока стока Iс от напряжения на затворе Uзи, т.е. Iс= φ(Uзи) при Uси=const (рис.3.12б). Эти характеристики берут начало на оси абсцисс при пороговом напряжении Uзи пор. Характеристики располагаются лишь в области положительных напряжений на затворе, так как транзистор работает в режиме обогащения электронами индуцированного канала. С увеличением Uзи>Uзи пор характеристики идут достаточно круто, крутизна их растет с увеличением Uси.

3.6. Полевые транзисторы со встроенным каналом.

В этом транзисторе токопроводящий канал между истоком и стоком  создается технологическими методами при изготовлении транзистора. Тип проводимости канала совпадает с типом электропроводности истока и стока (рис.3.13).

Структура полевого транзистора со встроенным каналом.

Рисунок 3.13.

Если отсутствует напряжение на затворе, ток между истоком и стоком определяется сопротивлением канала. В транзисторе со встроенным каналом будут изменяться поперечное сечение и проводимость канала при изменении напряжения на затворе как положительной, так и отрицательной полярности. В результате транзистор со встроенным каналом может работать как в режиме обогащения, так и обеднения канала носителями заряда.

При подаче отрицательного напряжения на затвор концентрация носителей заряда в канале уменьшается. В канале возникает обедненный слой  зарядов положительной полярности, сопротивление между стоком и истоков увеличивается, выходной ток стока уменьшается. Если на затворе действует положительное напряжение, в канале индуцируется дополнительный отрицательный заряд, увеличивающий проводимость канала , и ток стока возрастает.

Способность транзисторов со встроенным каналом работать в режиме обогащения и обеднения отражается  на смещении выходных статических характеристик при изменении полярности и значения напряжения на затворе (рис.3.14а).

Статические характеристики полевого транзистора со встроенным каналом.

Рисунок 3.14.

Статические характеристики прямой передачи (рис.3.14б) берут начало на оси абсцисс при напряжении отсечки Uзи отс, которому соответствует работа транзистора в режиме обеднения (ток стока достигает минимального значения).

3.7. Основные параметры полевых транзисторов.

Полевые транзисторы характеризуют следующими параметрами, соответствующими режиму насыщения.