загрузка...
загрузка...
На головну

МДП-транзистор з вбудованим каналом

Польовий транзистор з ізольованим затвором

У таких транзисторів між напівпровідниковим каналом і металевим затвором розташований ізолюючий шар з діелектрика - МДП-транзистори (Метал - діелектрик - напівпровідник), окремий випадок - оксид кремнію - МОП-транзистори.

Принцип дії МДП-транзисторів заснований на ефекті зміни провідності приповерхневого шару напівпровідника на кордоні з діелектриком під впливом електричного поля. Приповерхневих шар напівпровідника є струмопровідних каналом цих транзисторів.

При додатку позитивного напруги до затвора електричне поле притягує електрони з підкладки, вони накопичуються в області каналу, опір каналу зменшується і струм стоку зростає (режим збагачення) (рис. 23, в при Uсі > 0).

При негативному напрузі на затворі електричне поле виштовхує електрони з каналу в підкладку, опір каналу збільшується і струм стоку падає (режим збідніння). Оскільки затвор ізольований від решти ланцюга, малий струм затвора I3 викликається тільки витоком по ізоляції. Потужність керуючої ланцюга МДП-транзистора практично дорівнює нулю.

Малюнок 23 - МДП-транзистор з вбудованим каналом n-типу (а);

сімейство стокових характеристик (б); стоко-затворна характеристика (в)

МДП-транзистор з індукованим каналом

Канал між областями, пов'язаними зі стоком і витоком, не створюється і при напрузі Uзи= 0 вихідний струм відсутній, Iс = 0. Прилад може працювати тільки в режимі збагачення, коли поле затвора притягує носії відповідного знака, що створюють провідний канал між областями витоку і стоку.

Малюнок 24 - МДП-транзистор з індукованим каналом n-типу (а);

сімейство стокових характеристик (б); стоко-затворна характеристика (в)

Малюнок 25 - Схемні позначення МДП-транзисторів з вбудованим каналом n-типу (а), р-типу (Б) і висновком від підкладки (В); з індукованим каналом n-типу (г), р-типу (Д) і висновком від підкладки (Е)

Потужні МДП-транзистори з індукованим каналом називають також MOSFET транзистори. Використовуються в основному в якості ключових елементів, наприклад в імпульсних джерелах живлення.

Ключові елементи на МДП-транзисторах мають ряд переваг: ланцюг сигналу гальванічне не пов'язана з джерелом керуючого впливу, ланцюг управління не споживає струму, мають двосторонній провідністю.

Комбінований транзистор, що складається з керуючого MOSFET і вихідного біполярного каскаду, називається біполярний транзистор з ізольованим затвором БТІЗ - IGBT (Insulated gate bipolar transistor), в якому поєднуються переваги польових і біполярних транзисторів, що працюють в ключовому режимі.

Перевагою IGBT є більший коефіцієнт посилення і значне зниження послідовного опору (в порівнянні з MOSFET) силового ланцюга у відкритому стані. Завдяки цьому знижуються теплові втрати на замкнутому ключі.

Малюнок 26 - Принцип дії

і умовне позначення транзистора IGBT

Польовий транзистор з затвором у вигляді p-n-переходу «-- попередня | наступна --» тиристори
загрузка...
© om.net.ua