"justify"> 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 в 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 рухливих 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
Рис.1.3 Вихідні статичні характеристики (a) і статичні характеристики передачі (б) МДП-транзистора 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. рис. 2, б) 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 (рис. 3).
Статичні характеристики передачі (рис. 3, b) виходять з точки на осі абсцис, відповідної напрузі відсічення UЗІотс, тобто напрузі між затвором і витоком МДП-транзистора з вбудованим каналом, що працює в режимі збіднення, при якому струм стоку досягає заданого низького значення
МДП-структури спеціального призначення
У структурах типу метал-нітрид-оксид-напівпровідник (МНОП) діелектрик під затвором виконується двошаровим: шар оксиду SiO2 і товстий шар нітриду Si3N4. Між шарами утворюються пастки електронів, які при подачі на затвор МНОП-структури позитивного напруги (28..30 В) захоплюють туннелирующих через тонкий шар SiO2 електрони. Утворені негативно заряджені іони підвищують порогове напруга, причому їх заряд може зберігатися до декількох років при відсутності живлення, тому шар SiO2 запобігає витоку заряду. При подачі на затвор великого негативне напруги (28 ... 30 В), накопичений заряд розсмоктується, що істотно зменшує порогове напруга.
Структури типу метал-оксид-напівпровідник (МОП) з плаваючим затвором та лавинної інжекцією мають затвор, виконаний з полікристалічного кремнію, ізольований від інших частин структури. Лавинний пробій pn-переходу підкладки і стоку або витоку на які подається висока напруга, дозволяє електронам проникнути в шар оксиду і досягти затвора, внаслідок чого на ньому з'являється негативний заряд. Ізолюючі властивості діелектрика дозволяють зберегти заряд десятки років. Відведення електричного заряду з затвора здійснюється за допомогою іонізуючого ультрафіолетового опромінення кварцовими лампами, при цьому фотострум дозволяє електронам рекомбінувати з дірками.
. 1.3 Області застосування польових транзисторів
Значну частину використовуваних зараз польових транзисторів складають КМОП (CMOS) транзистори, які в свою чергу використовуються повсюдно в цифрових інтегральних схемах.
За рахунок того, що польові транзистори управляються полем (величиною напруги прикладеного до затвора), а не струмом, що протікає через базу (як у біполярних транзисторах), польові транзистори споживають значно менше енергії, що особливо актуально в схемах чекають і стежать пристроїв, а також у схемах малого споживання і енергозбереження (реалізація сплячих режимів).
Видатний приклад пристрою побудованого на польових транзисторах - пульт дистанційного керування для телевізора. За рахунок застосування польових транзисторів пульт може працювати до декількох років безперервно чекаючи натискання кн...
