. (17.28)
Для увеличения полезного сигнала фотодиода повышают сопротивление R и включают источник внешней ЭДС. Фотодиоды используются как селективные приемники инфракрасного излучения.
§ 17.3. Транзистор, управляемый электрическим полем
Рассматриваемый прибор называется транзистором со статической индукцией (СИТ). СИ-транзистор является новым силовым быстродействующим высокочастотным и высоковольтным прибором, механизм управления которым основан на действии электрического поля. 1. Вариант схемы изготовления СИТа с вертикальными каналами и прямоугольными затворами (рис.17.6)
Омические контакты, через которые входят электроны, называются истоками; омический контакт, через который уходят электроны, называется стоком; обратно смещенный переход – затвором; n+ и р+ – сильнолегированные области, n– – слаболегированная область кремния.
При подаче на затвор отрицательного смещения область пространственного заряда расширяется, оставляя для прохождения электронов от истока к стоку более узкий канал. При изменении напряжения сигнала на затворе происходит модуляция тока стока.
В области истока действует слабое электрическое поле и движение электронов через границу n+n- - перехода определяется главным образом диффузией. Перейдя границу n+n- - перехода, электроны попадают в n- - область, где действует сильное электрическое поле, величина которого тем больше, чем больше сопротивление канала. Поскольку основную часть пути электроны проходят за счет дрейфа, время пролета от истока к стоку мало и СМТ может работать на высоких частотах. При дальнейшем увеличении отрицательного смещения происходит смыкание двух областей пространственного заряда в некоторой точке канала, устанавливается потенциальный барьер и ток через прибор прекращается.
Процесс включения СМТа состоит из следующих стадий: перезарядки барьерной емкости управляющего р-n-перехода, исчезновения потенциального барьера в канале и пролета электронов от истока к стоку.
Таким образом, электрическое поле управляет пространственным зарядом, который, в свою очередь, управляет током стока..
|
|
|
|
|
Рис.17.6
Конструкция СИТа является многоканальной. Расстояние между каналами составляет 2…5 мкм.
2. Принцип действия прибора, включенного в электрическую цепь (рис.17.7)
Рис.17.7
При подаче отрицательного сигнала на затвор p-n - переход закрыт и перенос тока между истоком и стоком осуществляется основными носителями, в рассматриваемом случае - электронами. Такой механизм переноса тока называется униполярным (монополярным).
При прямом смещении управляющего p-n - перехода неосновные носители (дырки) поступают в канал. Составляющая дрейфового тока в полном токе начинает увеличиваться при увеличении напряжения смещения. Это приводит к появлению в n - области обоих типов носителей и биполярному механизму токопереноса, поэтому прибору, работающему при прямом смещении затвора, было присвоено название Б-СИТ (биполярный транзистор со статической индукцией).
3. Выходные характеристики СМ-транзисторов
Определим вид выходной вольт-амперной характеристики при малом сопротивлении канал - исток и обратном смещении затвора. Применим теорему Гаусса к пространственному заряду:
, (17.29)
где e - диэлектрическая проницаемость полупроводника.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.