і транзистори створені на підкладці з електропровідністю p-типу, то канал у них буде мати електропровідність n-типу.
МДП-транзистори з індукованим каналом
При напрузі на затворі відносно витоку, рівному нулю, і при наявності напруги на стоці струм стоку виявляється мізерно малим. Він являє собою зворотний струм pn переходу між підкладкою і сильнолегованого областю стоку. При негативному потенціалі на затворі (для структури, показаної на ріс.8.4.5, а) в результаті проникнення електричного поля через діелектричний шар в напівпровідник при малих напругах на затворі (менших U ЗІпор ) у поверхні напівпровідника під затвором виникає збіднений основними носіями шар ефект поля і область об'ємного заряду, що складається з іонізованих нескомпенсованих домішкових атомів. При напругах на затворі, великих U ЗІпор , у поверхні напівпровідника під затвором виникає інверсний шар, який і є каналом, що з'єднує витік зі стоком. Товщина і поперечний переріз каналу будуть змінюватися із зміною напруги на затворі, відповідно буде змінюватися і струм стоку, тобто струм в ланцюзі навантаження і щодо потужного джерела харчування. Так відбувається управління струмом стоку в польовому транзисторі з ізольованим затвором і з індукованим каналом.
У зв'язку з тим, що затвор відділений від підкладки діелектричним шаром, струм в ланцюзі затвора нікчемно малий, мала і потужність, споживана від джерела сигналу в ланцюзі затвора і необхідна для управління відносно великим струмом стоку. Таким чином, МДП-транзистор з індукованим каналом може виробляти посилення електромагнітних коливань по напрузі і по потужності.
Принцип посилення потужності в МДП-транзисторах можна розглядати з точки зору передачі носіями заряду енергії постійного електричного поля (енергії джерела живлення у вихідний ланцюга) змінному електричному полю. У МДП-транзисторі до виникнення каналу майже всі напруга джерела живлення в ланцюзі стоку падало на напівпровіднику між витоком і стоком, створюючи відносно велику постійну складову напруженості електричного поля. Під дією напруги на затворі в напівпровіднику під затвором виникає канал, по якому від витоку до стоку рухаються носії заряду - дірки. Дірки, рухаючись у напрямку постійної складової електричного поля, розганяються цим полем і їх енергія збільшується за рахунок енергії джерела живлення, в ланцюзі стоку. Одночасно з виникненням каналу і появою в ньому рухомих носіїв заряду зменшується напруга на стоці, тобто миттєве значення змінної складової електричного поля в каналі направлено протилежно постійної складової. Тому дірки гальмуються змінним електричним полем, віддаючи йому частину своєї енергії.
МДП-транзистори з вбудованим каналом
У даній схемі в якості нелінійного елемента використовується МДП транзистор з ізольованим затвором і індукованим каналом.
У зв'язку з наявністю вбудованого каналу в такому МДП-транзисторі при нульовій напрузі на затворі (Див. ріс.8.4.5, б) поперечний переріз і провідність каналу будуть змінюватися при зміні напруги на затворі як негативною, так і позитивною полярності. Таким чином, МДП-транзистор з вбудованим каналом може працювати у двох режимах: у режимі збагачення і в режимі збіднення каналу носіями заряду. Ця особливість МДП-транзисторів з вбудованим каналом відбивається і на зміщенні вихідних статичних характеристик при зміні напруги на затворі і його полярності (ріс.8.4.6).
Статичні характеристики передачі (ріс.8.4.6, b) виходять з точки на осі абсцис, відповідної напрузі відсічення U ЗІотс , тобто напрузі між затвором і витоком МДП-транзистора зі вбудованим каналом, що працює в режимі збіднення, при якому струм стоку досягає заданого низького значення.
Формули розрахунку I C у залежності від напруги U ЗІ
1. Транзистор закритий
В
Граничне значення напруги МДП транзистора
2. Параболічний ділянку. <В
- питома крутість транзистора.
3. Подальше збільшення U 3 u призводить до переходу на пологий рівень.
В
- Рівняння Ховстайна.
МДП-структури
спеціального призначення
У структурах типу метал-нітрид-оксид-напівпровідник (МНОП) діелектрик під затвором виконується двошаровим: шар оксиду SiO 2 і товстий шар нітриду Si 3 N 4 . Між шарами утворюються пастки електронів, які при подачі на затвор МНОП-структури позитивного напруги (28 .. 30 В) захоплюють тунелює через тонкий шар SiO 2 електрони. Утворені негативно заряджені іони підвищують порогове напруга, причому їх заряд може зберігатися до декількох років за відсутності харчування, тому що шар SiO 2 запобігає витоку заряду. При подачі на затвор великого негативне напруги (28 ... 30 В), накопичений заряд розсмоктується, що істотно зменшує порогове напруг...
