Полевые транзисторы с изолированным затвором. Полевые транзисторы с изолированным затвором (рис

Полевые транзисторы с изолированным затвором (рис. 2.15) имеют структуру металл (М) - диэлектрик (Д) - полупроводник (П) (сокращенно МДП).

На подложке р - типа создаются области n - типа, к которым подводятся внешние электроды истока И и стока С. Между металлическим затвором З и подложкой находится диэлектрик Д, чаще всего это диоксид кремния SiO₂. По этой причине МДП-структуры часто называют МОП-струк­турами (металл - оксид - полупроводник). Проводящий слой канала n -типа образуется в поверхностном слое подложки под диэлектриком. Этот канал может быть встроенным (результат технологического процесса) и индуцированным, возникающим под действием электрического поля, создаваемого положительным напряжением, приложенным между затвором и истоком. Это электрическое поле отталкивает носители положительного заряда р в глубь подложки и притягивает электроны п к ее поверхности.

Проводящий канал возникает только при некотором напряжении, называемом пороговым U_nop. Значение U_nop может быть как положительным (для транзистора с индуцированным каналом n -типа), так и отрицательным (длятранзистора с индуцированным каналом р -типа). Условные обозначения МДП-транзисторов с встроенным каналом n -типа приведено на рис. 2.16, а, р -типа — на рис. 2.16, в, с индуцированным каналом n -типа на рис. 2.16, б и р -типа — на рис. 2.16, г. Там же показаны полярности управляющего U _зи и питающего U_сu напряжений.Управляющее напряжение транзисторов с встроенным каналом может быть как положительным, так и отрицательным. Это обусловлено тем, что в этих транзисторах проводящий канал существует уже при U _зи = 0

На рис. 2.17 приведены стоко-затворные характеристики для МДП-транзисторов с индуцированным (кривая 1) и встроенным (кривая 2) каналами n -типа. Выходные характеристики МДП-транзистора (рис. 2.18) имеют два ярко выраженных участка: крутой и пологий.

На крутом участке вольт-амперной характеристики ток стока сильно зависит от приложенного напряжения U _cи. На пологом ток стока I _с достигает как бы насыщения и не зависит от U _си, а определяется управляющим напряжением U _зи. В пологой области характеристики транзистор имеет лучшие усилительные параметры: крутизну S и дифференциальное сопротивление r _си.

Отличительной особенностью МДП-транзисторов является большое входное сопротивление (R_вх > 10⁹ Ом), что позволяет управлять мощными цепями с помощью маломощных источников сигнала.