ті каналу розрізняють польові транзистори з n-каналом і р-каналом. Полярність напруг зсуву, що подаються на електроди транзисторів з n- і з p-каналом, протилежні. [2]
Управління струмом стоку, тобто струмом від зовнішнього щодо потужного джерела живлення в ланцюзі навантаження, відбувається при зміні зворотної напруги на pn-переході затвора (або на двох pn-переходах одночасно). У зв'язку з незначністю зворотних струмів pn-переходу потужність, необхідна для управління струмом стоку і споживана від джерела сигналу в ланцюзі затвора, виявляється мізерно малою.
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.
Польовий транзистор з ізольованим затвором - це польовий транзистор, затвор якого відділений 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 сильно легованими 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 SiO 2, 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 10 10 ... 10 14 ом (у польових транзисторів з керуючим pn-переходом 10 7 ... 10 9), що є перевагою при побудові високоточних пристроїв. [3]
Існують два різновиди МДП-транзисторів: з індукованим каналом і з вбудованим каналом.
У МДП-транзисторах з індукованим каналом 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 (U ЗІпор). 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.
У МДП-транзисторах з вбудованим каналом біля поверхні напівпровідника під затвором при нульовій напрузі на затворі щодо витоку існує інверсний шар - канал, який з'єднує витік зі стоком. У зв'язку з наявністю вбудованого каналу в такому МДП-транзисторі при нульовій напрузі на затворі поперечний переріз і провідність каналу будуть змінюватися при зміні напруги на затворі як негативною, так і позитивної полярності. Таким чином, МДП-транзистор з вбудованим каналом може працювати в 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. [2]
Рис. 1.1 - види польових транзисторів і їх позначення на принципових схемах
Схеми включення МДП-транзистора
Польовий транзистор можна включати по одній з трьох основних схем: із загальним витоком (ОІ), загальним стоком (ОС) і загальним затвором (ОЗ). На практиці найчастіше застосовується схема з ОІ, аналогічна схемі на біполярному транзисторі із загальним емітером (ОЕ). Каскад із загальним витоком дає дуже велике посилення струму і потужності. Схема з ОЗ аналогічна схемі із загальною базою (ПРО). Вона не дає посилення струму, і тому посилення потужності в ній у багато р...
