БИЛЕТ № 18 20,33

2. Полевые транзисторы с изолированным затвором с индуцированным каналом. Принцип действия, вольтамперные характеристики. Уравнения для линейной области и области насыщения.

МДП-транзистор с индуцированным каналом.

В случае подачи напряжения между истоком и стоком в таких транзисторах (при отсутствие напряжения на затворе ) ток не потечет, т.к. два p-n перехода оказываются включены встречно. Если подадим на затвор положительное напряже- ние , ток не потечет, т.к. приповерхностный слой обогатиться только электронами.

Если подадим на затвор отрицательное напряже-ние , то образуеться обедненный слой. При дальнейшим увеличении напряжения на затворе начинает образовываться инверсионный слой дырок, который является проводящим. Дырки вытягиваются из истока, стока и в определенной степени из подложки .

В результате в приповерхностном слое от затвора образуется канал с электро-проводимостью противоположной электро-провдимости подложки

Толщина инверсионного слоя в десятки, сотни раз меньше толщины обедненного слоя .

От n-области канал изолирован обедненным слоем ,который получился в результате удаления электронов. Этот обедненный слой фактически образует p-n переход. С увеличением напряжения на затворе концентрация дырок в приповерхностном канале увеличивается, проводи мость увеличивается , ток увеличивается.

МДП-транзисторы с индуцированным каналом могут работать только в режиме обогащения.

ВАХ

Uзи пороговое- напряжение при котором индуцируется канал . В этих транзисторах можно управлять Ic подовая напряжения на подложку.

На ВАХ две рабочие области : I-линейная область II-область насыщения.

I-Наклон характеристик в это области определяет ся напряжением на затворе, т.е. полевой транзист- ор представляет собой квазилинейное сопротивл-

ение . Также в этой области МДП-транзистор может работать как ключ.

Ic=b[(Uзи-Uзи.порог)*Uси-0,5Uси^2] , где все U –модули напряжений, b- идеальная крутизна .

где μ-подвижность ,εд –диэлектрическая проницаемость Со- удельная емкость на единицу площади.

Ic=b(Uзи-Uзи.пороговое)Uси

Rc=Uси/Iс=1/(b(Uзи-Uзи.пороговое))

При Uзи=0 сопротивление минимальное

При росте напряжения переходим в область насыщения, где Rс стремиться к бесконечности.

МДП-транзистор можно рассматривать как ключевой элемент.

II-соответствует усилительному режиму работы. Искажение сигнала минимально

Ic=0.5b(Uзи-Uзипороговое)^2

Усилительные свойства транзистора оцениваются

крутизной.

Номинальным током полевого транзистора считается ток при Uзи=Uзи.пороговое

Iс.номин.=0,5b*Uзи.пор.^2

Управляющие действие по подложке оценивается

η-коэффициент по подложке.

Sn- крутизна по подложке

, Uзи.эф.=Uзи-ηU

3.Какой активный элемент в биполярных ИС является основным и почему?

Б-18. Какой активный элемент в биполярных ИС является основным и почему?

Вбиполярных ИС основным АКТИВНЫМ элементом является n-p-n транзистор, под него подстраивается вся технология.

Пример:В схеме рис 9 если на вход подать низкий уровень напряжения (X1=X2=0), то оба транзистора закрыты,токи коллекторов малы, напряжение на выходе Uk~E, следовательно Y=1. Но если один из входов имеет высокий уровень напряжения(X1=1), то один из транзисторов будет открыт и насыщен ,ток коллектора I_k=E / R, на коллекторе низкое остаточное напряжение и Y=0, то есть таким образом , схема выполняет операцию ИЛИ-НЕ…