анзистор істотно відрізняється від вакуумного тріода. По-перше, для роботи польового транзистора не вимагається підігрівання катода. По-друге, будь-яку з функцій витоку і стоку може виконувати кожен з цих електродів. По-третє, польові транзистори можуть бути зроблені як з n-каналом, так і з p-каналом, що дозволяє вдало поєднувати ці два типи польових транзисторів в схемах.
Від біполярного транзистора польовий транзистор відрізняється, по-перше, принципом дії: в біполярному транзисторі управління вихідним сигналом проводиться вхідним струмом, а в польовому транзисторі - вхідною напругою або електричним полем. По-друге, польові транзистори мають значно більші вхідні опори, що пов'язано із зворотним зміщенням pn-переходу затвора в розглянутому типі польових транзисторів. По-третє, польові транзистори можуть мати низьким рівнем шуму (особливо на низьких частотах), так як у польових транзисторах не використовується явище інжекції неосновних носіїв заряду і канал польового транзистора може бути відділений від поверхні напівпровідникового кристала. Процеси рекомбінації носіїв в pn переході і в базі біполярного транзистора, а також генераційно-рекомбінаційні процеси на поверхні кристала напівпровідника супроводжуються виникненням низькочастотних шумів.
Транзистори з ізольованим затвором (МДП-транзистори):
Рис.1.2 Пристрій польового транзистора з ізольованим затвором
Польовий транзистор з ізольованим затвором - це польовий транзистор, затвор якого відокремлений в електричному відношенні від каналу шаром діелектрика.
У кристалі напівпровідника з відносно високим питомим опором, який називають підкладкою, створені дві сильнолегованому області з протилежною щодо підкладки типом провідності. На ці області нанесені металеві електроди - витік і стік. Відстань між сильнолегованому областями витоку і стоку може бути менше мікрона. Поверхня кристала напівпровідника між витоком і стоком покрита тонким шаром (порядку 0,1 мкм) діелектрика. Так як вихідним напівпровідником для польових транзисторів зазвичай є кремній, то в якості діелектрика використовується шар двоокису кремнію SiO2, вирощений на поверхні кристала кремнію шляхом високотемпературного окислення. На шар діелектрика завдано металевий електрод - затвор. Виходить структура, що складається з металу, діелектрика і напівпровідника. Тому польові транзистори з ізольованим затвором часто називають МДП-транзисторами.
Вхідний опір МДП-транзисторів може досягати 1010 ... +1014 Ом (у польових транзисторів з керуючим pn-переходом 107 ... 109), що є перевагою при побудові високоточних пристроїв.
Існують два різновиди МДП-транзисторів: з індукованим каналом і з вбудованим каналом.
У МДП-транзисторах з індукованим каналом (рис. 2, а) провідний канал між сильнолегованому областями витоку і стоку відсутній і, отже, помітний струм стоку з'являється тільки при певній полярності і при певному значенні напруги на затворі щодо витоку, яке називають пороговим напругою (UЗІпор).
У МДП-транзисторах з вбудованим каналом (рис. 2, б) у поверхні напівпровідника під затвором при нульовій напрузі на затворі щодо витоку існує інверсний шар - канал, який з'єднує витік зі стоком.
Зображені на рис. 2 структури польових транзисторів з ізольованим затвором мають підкладку з електропровідністю n-типу. Тому сильнолегованому області під витоком і стоком, а також індукований і вбудований канал мають електропровідність p-типу. Якщо ж аналогічні транзистори створені на підкладці з електропровідністю p-типу, то канал у них матиме електропровідність n-типу.
МДП-транзистори з індукованим каналом:
При напрузі на затворі щодо витоку, рівному нулю, і за наявності напруги на стоці струм стоку виявляється мізерно малим. Він являє собою зворотний струм pn переходу між підкладкою і сильнолегированной областю стоку. При негативному потенціалі на затворі (для структури, показаної на рис. 2, а) в результаті проникнення електричного поля через діелектричний шар в напівпровідник при малих напругах на затворі (менших UЗІпор) біля поверхні напівпровідника під затвором виникає збіднений основними носіями шар ефект поля і область об'ємного заряду, що складається з іонізованих нескомпенсованих домішкових атомів. При напружених на затворі, великих UЗІпор, 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 зі зміною напруги на затворі, відповідно змінюватиметься струм стоку, тобто струм в ланцюзі навантаження і відносно потужного джерела живлення. Так відбувається управління струмом стоку в польовому транзисторі з ізольованим затвором і з індукованим каналом.
