МДН - транзистори з індукованим каналом

Будова МДН (МОН) - транзистора з індукованим каналом p – типу зображена на рисунку 4.12. У НП - типу (підкладці) дифузійним способом створені дві збагачені - області, які не мають між собою електричного зв’язку, бо відділені одна від одної зустрічними – переходами. Одна з цих областей є витоком, друга – стоком. Металева пластина, відділена від поверхні підкладки ізолювальним шаром двоокису кремнію, відіграє роль затвора.

При і ненульовій напрузі стоку (рис. 4.12 а) між витоком і стоком проходить малий зворотний струм – переходу. Транзистор закритий.

Якщо тепер до металевого затвора прикласти відносно підкладки негативну напругу, то під дією електричного поля починається дрейф електронів від поверхні вглиб кристала. При пороговій напрузі відбувається інверсія типу електропровідності приповерхневого шару і виникає канал p - типу, що з’єднує електрично області витоку і стоку (рис. 4.12 б).

а) б) в)

Рисунок 4.12 – Будова МДН - транзистора з індукованим каналом: а) =0; б) <0; в) схемні позначення

При ненульовій напрузі стоку через канал і в зовнішньому колі потече струм , який у каналі зумовлений рухом дірок від витоку до стоку. Оскільки струм , що протікає через канал, створює на його опорі падіння напруги , як у ПТКП, то електричне поле біля витоку стає більшим, ніж біля стоку, і тому канал біля витоку ширший.

При збільшенні негативної напруги на затворі глибина проникнення інверсного шару в НП збільшується , канал розширюється, його провідність і струм стоку зростають. Цей режим, коли збільшення за модулем напруги приводить до зростання струму стоку , називають режимом збагачення.

Очевидно, що при прикладенні до затвора позитивної напруги струм стоку буде складати мізерну величину, як струм – переходу в зворотному ввімкненні, оскільки каналу не існуватиме.

Статична стокозатворна характеристика МДН – транзистора показана на рис. 4.13.

Форма характеристики відповідає принципу дії МДН – транзистора з індукованим каналом. З характеристики бачимо, що такі МДН - транзистори збагаченого типу.

Рисунок 4.13 – Стокозатворна характеристика МДН - транзистора з індукованим p - каналом

Стокові (вихідні) характеристики МДН - транзистора з індукованим каналом показані на рисунку 4.14.

Рисунок 4.14 – Вихідна характеристика МДН - транзистора збагаченого типу

За формою вони аналогічні до вихідних характеристик ПТКП і зумовлені подібними процесами у каналі. Зміщення вихідних характеристик угору при збільшенні негативної напруги зумовлене розширенням каналу і змен­шенням його електричного опору (зростанням струму стоку).

МДН – транзистори з індукованим каналом, крім їх використання як дискретних приладів (КП 301, КП 304 з р - каналом, КП 350 з n - каналом), використовують у мікро­електроніці в так званих КМОН - структурах.