ПТ с управляющим p-n-переходом

Данный вид ПТ имеет токопроводящий канал с проводимостью n- или р-типа, располагающийся между электродами, называемыми «исток» (И) и «сток» (С). Затвор (З) – электрод, управляющий током канала, – соединен с областью противоположной проводимости. Управление током канала осуществляется за счет явления электростатической индукции, которая проявляется при обратном смещении p-n-перехода и приводит к его расширению и перекрытию канала. Проводимость канала двусторонняя. Это означает, что исток и сток можно менять местами. Однако, как правило, током через канал (током стока) управляют, регулируя U_ЗИ.

Зависимость тока стока, текущего через токопроводящий канал, от напряжения затвор – исток при постоянном напряжении сток – исток: при U_СИ = const– называют стоково-затворной характеристикой.

Для n-канального транзистора при подаче напряжения отсечки U_ОТС =
= U_ЗИ ≈ –4 В канал закроется, и ток через него течь не будет, а при напряжении U_ЗИ ≈ 0,5 В ток стока достигает насыщения. Для р-канального транзистора стоково-затворная характеристика имеет зеркально-симметричный вид.

n-канальные p-канальные

в

Рис. 11.2. Условное обозначение (а), структура (б) и стоково-затворные характеристики (в) ПТ с управляющим р-n-переходом

Зависимость тока стока от напряжения между стоком и истоком при постоянном напряжении затвор – исток: при U_ЗИ = const – называют стоковой характеристикой. Напряжение U_ЗИ положительное для n-канального транзистора и отрицательное для р-канального транзистора. Стоковая характеристика имеет участок, близкий к линейному (при U_СИ < U_СИН), и участок насыщения (при U_СИ > U_СИН).

На линейном участке, увеличивая напряжение между стоком и истоком при постоянном напряжении на затворе, добиваемся увеличения тока, текущего через канал. При дальнейшем росте U_С происходит увеличение обратного смещения p-n-перехода из-за роста напряжения U_СЗ при U_ЗИ = const. Это приводит к перекрытию канала в области стока и прекращению роста тока через него.

Рис. 11.3. Пример стоковой характеристики ПТ с управляющим р-n-переходом:
I_CH – ток стока насыщения; U_СИН – напряжение сток – исток насыщения

Транзистору с управляющим p-n-переходом присущ недостаток: существует обратная проводимость p-n-перехода, создающая ток через затвор при достижении напряжения отсечки. Обратный ток в цепи затвора ухудшает ключевые свойства, входное сопротивление определяется сопротивлением обратно смещенного p-n-перехода и зависит от полярности напряжения, подаваемого на затвор.