Управляющее напряжение полевого транзистора.

Полевой (униполярный) транзистор – полупроводниковый прибор, принцип действия которого основан на управлении электрическим сопротивлением токопроводящего канала поперечным электрическим полем, создаваемым приложенным к затвору (управляющему электроду) напряжением.

Область, из которой носители заряда уходят в канал, называется истоком.

Область, в которую носители заряда входят, называется стоком.

Управляющий электрод называется затвором.

Источник, включенный во входную цепь, создаёт на единственном p-n переходе запирающее напряжение. Во входную цепь также включается и источник усиливаемого сигнала. При изменении входного напряжения изменяется обратное напряжение на p-n переходе, в связи с чем меняется толщина обеднённого слоя (области без носителей), то есть изменяется площадь поперечного сечения области в кристалле, через которую проходит основной поток носителей заряда. Эта область называется каналом.

Движение носителей в полевом транзисторе и управление им.

Управление движением носителей заряда в полевом транзисторе осуществляется при помощи изменения входного напряжения.

При изменении входного напряжения (на управляющем электроде – затворе) изменяется обратное напряжение на p-n переходе, в связи с чем меняется толщина обеднённого слоя (области без носителей), то есть изменяется площадь поперечного сечения области в кристалле, через которую проходит основной поток носителей заряда. Эта область называется каналом. Таким образом, движение носителей контролируется напряжением на затворе.

Преимущества полевых транзисторов.

1. Полевые транзисторы требуют меньше тока по сравнению с биполярными, что позволяет снизить нагрузку на источник питания.

2. Полевые транзисторы обладают низким уровнем шума (особенно на низких частотах) по сравнению с биполярными, потому как процессы рекомбинации и инжекции (см. вопрос №3) носителей в полярных транзисторах отсутствуют.

20. Вольтамперная характеристика полевого транзистора.

Принцип работы полевого транзистора с индуцированным каналом.

Полевой (униполярный) транзистор – полупроводниковый прибор, принцип действия которого основан на управлении электрическим сопротивлением токопроводящего канала поперечным электрическим полем, создаваемым приложенным к затвору (управляющему электроду) напряжением.

При изменении входного напряжения изменяется обратное напряжение на p-n переходе, в связи с чем меняется толщина обеднённого слоя (области без носителей), то есть изменяется площадь поперечного сечения области в кристалле, через которую проходит основной поток носителей заряда. Эта область называется каналом.

Полевой транзистор с изолированным затвором – это полевой транзистор, затвор которого изолирован от канала слоем диэлектрика.

При напряжении на затворе, если напряжение истока равно нулю, и при подаче напряжения на сток, ток истока оказывается ничтожно малым. Он представляет собой обратный ток p-n перехода между подложной и областью стока, которая сильно легирована.

В связи с тем, что затвор отделён от подложки диэлектриком, ток в цепи затвора ничтожно мал, потому мала и потребляемая мощность, необходимая для управления относительно большим током стока. Благодаря такой структуре, полевой транзистор с индуцированным каналом может производить усиление электромагнитных колебаний по напряжению и мощности.