Полевой транзистор со встроенным каналом. Принцип действия, характеристики, параметры

На стадии изготовления транзисторов между областями стока и истока создается тонкий слаболегированный слой (канал) с таким же типом электропроводности, что и области стока и истока.

При нулевом напряжении на затворе и наличии внешнего напряжения

между стоком и истоком протекает ток стока. Отрицательное напряжение, приложенное к затвору относительно истока и подложки, будет выталкивать электроны из канала, а в канал втягивать дырки из подложки, канал обедняется носителями. Толщина канала и его электропроводность уменьшается, что приводит к уменьшению тока стока. При некотором отрицательном напряжении на затворе, называемом напряжением отсечки Uзи отс, происходит инверсия типа

электропроводности канала. Области истока и стока оказываются разделенными областью p-полупроводника.

Увеличение положительного напряжения на затворе МДП-транзистора встроенным каналом n-типа вызывает приток электронов в канал из подложки. Канал расширяется, обогащаясь носителями, сопротивление его уменьшается, а ток стока возрастает.

Режим работы полевого транзистора, при котором увеличение по абсолютной величине напряжения на затворе вызывает уменьшение тока стока, называемое режимом обеднения. Транзисторы со встроенным каналом работают как в режиме обеднения, так и в режиме обогащения. Часто их называют транзисторами обедненного типа.

Отличие стоковых (выходных) характеристик МДП-транзистора со встроенным каналом от аналогичных характеристик транзисторов обогащенного типа заключается в том, что ток стока Iс существует как при положительном, так и при отрицательном напряжении на затворе (рисунок 1) и описывается аналитическими зависимостями, как и транзисторы с управляющим p–n переходом.

Сток-затворная характеристика МДП-транзистора со встроенным кана-

лом n-типа показана на рисунке 2. При напряжении Uзи = 0 в цепи стока протекает ток Ic нас. При подаче отрицательного напряжения на затвор канал сужается, обедняясь носителями, и уменьшается ток стока. При Uзи отс канал исчезает, происходит инверсия е о электропроводности. С увеличением положительного напряжения на затворе канал расширяется, обогащается носителями, сопротивление его уменьшается, а ток стока увеличивается.