Välitegurite transistor

Väljundtransistor on elektriline pooljuht seade, mille väljundvoolu juhib väli, seega sama märgi pingega. Vormile suunatakse vormimissignaal, mis reguleerib n või p-tüüpi kanali juhtimist. Erinevalt bipolaarsetest transistoritest, kus signaal on vahelduva polaarsusega. Teine märk on praeguse eksklusiivse eksemplari( sama märgiga) moodustamine.

Väljund-transistorite klassifikatsioon

Alustame klassifikatsiooni. Põldväljaku transistorite sordid on arvukad, igaüks töötab vastavalt algoritmile:

1. Juhtkanali tüüp: n või p. Tegur määrab juhtpinge polaarsuse.
2. Struktuuri järgi. Pn-üleminekuga sulatatud, difusiooni, MDP( MOP), Schottky barjääriga, õhukese kilega.
3. Elektroodide arv on 3 või 4. Viimasel juhul loetakse substraati eraldi objektiks, mis võimaldab juhtida voolu voolu läbi kanali( lisaks väravale).
4. Juhtimismaterjal. Silicon, germanium, gallium arsenide on tänapäeval tavalised. Pooljuhtmaterjal on tähistatud tähemärkidega( K, D, A) või( sõjalise tööstuse toodetes)( 1, 2, 3).
instagram viewer
5. Rakendusklass ei kuulu märgistusse, mida tähistavad viitedokumendid, mis annavad teavet selle kohta, et välitransistor on sageli võimendite, raadiovastuvõtjate koosseisu kuuluv. Maailma praktikas on jagunemine rakendatav järgmistesse 5 gruppi: kõrge, madal sagedus, alalisvoolu võimendid, modulaatorid, võtmetegurid.
   

   pooljuhtide transistor

6. Elektriliste parameetrite vahemik määrab väärtuste kogumi, milles välitõhus transistor jääb kasutatavaks. Pinge, vool, sagedus.
7. Disainiomaduste järgi eristavad üksused, alkatronid, tehnetronid, võrguvastuvõtjad. Igal seadmel on peamised omadused. Alkatronelektroodid on valmistatud kontsentrilistest rõngastest, suurendades voolava voolu kogust.
8. Ühe substraadiga ümbritsetud konstruktsioonielementide arvu järgi eraldub kaks korda, komplementaarne.

Lisaks üldisele klassifikatsioonile on välja töötatud ka spetsiaalne määratlusega tööpõhimõte. Eristage:

1. Pn-ristmikuga kontrolli läbivad transistorid.
2. Schottky Field Effect transistorid.
3. isoleeritud väljatransistorid:

• Sisseehitatud kanaliga.
• indutseeritud kanaliga.

Kirjanduses on struktuurid täiendavalt tellitud järgmiselt: MOP-i määramine on ebapraktiline, oksüdide struktuure peetakse MIS-i( metall, dielektriline, pooljuht) erijuhtumiks. Schottky barjäär( MeP) tuleks eraldi identifitseerida, kuna see on erinev struktuur. Meenutab omadusi p-n-üleminek. Lisame, et struktuurselt on dielektriline( räninitriid) ja oksiid( tetravalentne räni) võimelised üheaegselt transistorisse sisenema, nagu juhtus KP305-ga. Selliseid tehnilisi lahendusi kasutavad inimesed, kes otsivad meetodeid toote ainulaadsete omaduste saamiseks, vähendavad kulusid.

Välitäheliste transistorite lühendite hulgas on FET-i kombinatsioon reserveeritud, mõnikord tähistab see pn-ristmikuga juhtimise tüüpi. Viimasel juhul kohtume sellega koos JFETiga. Sünonüümid. Välismaal on tavaline eraldada oksiid( MOSFET, MOS, MOST - sünonüümid) ja nitriidi( MNS, MNSFET) väliefektoreid. Schottky barjääri olemasolu on tähistatud SBGT-ga. Ilmselt ei ole materiaalset väärtust, kodumaist kirjandust asjaolu tähtsus.

Diagrammides on välitingimustes kasutatavate transistorite elektroodid tähistatud järgmiselt: D( äravool) - äravool, S( allikas) - allikas, G( värav) - värav. Substraati nimetatakse substraadiks.

-välistransistori seade

Välitransistori juhtelektroodi nimetatakse väravaks. Kanali moodustab suvalise juhitavusega pooljuht. Juhtpinge polaarsus on positiivne või negatiivne. Vastava märgi väli liigutab vabad kandjad, kuni väravaelektroodi all olev vaos tühi. Saavutatud põllule kas pn-ristmikule või homogeensele pooljuhtile. Vool muutub nulliks. Nii toimib põldtransistori transistor.

Vool voolab allikast äravooluni, algajatele on tavapäraselt piinatud küsimus, kas eristada kahte näidatud elektroodi. Ei ole vahet, millises suunas maksud liiguvad. Välitransistor on pöörduv. Laengukandjate unipolaarsus selgitab madalat mürataset. Seega tehnoloogia valdkonnas transistorid hõivavad turgu valitseva seisundi.

konstruktsioon Seadmete põhiomadus on suur sisendtakistus, eriti vahelduvvool. Ilmselge asjaolu tuleneb vastupidise kallutatud pn-ristmiku( Schottky siirde) juhtimisest või tehnoloogilise kondensaatori võimsusest isoleeritud värava piirkonnas.

Aluspinnad on sageli väljapoole suletud pooljuhtid. Schottky värava-gallium-arseniidiga välitransistoridele. Puhtal kujul on see hea isolaator, millele toode sisaldab järgmisi nõudeid:

1. Ei ole negatiivseid nähtusi kanali, allika, äravoolu juures: valgustundlikkus, parasiitne kontroll substraadi üle, parameetrite hüsterees.
2. Termiline stabiilsus tootmistehnoloogiliste tsüklite ajal: vastupidavus hõõrdumisele, epitaxy. Selle lagunemise põhjustatud aktiivsete kihtide lisandite difusiooni puudumine.
3. Minimaalsed lisandid. Nõue on tihedalt seotud eelmise nõudega.
4. Kvaliteetne kristallvõre, minimaalsed defektid.

On raske luua märkimisväärse paksusega kihti, mis vastab tingimustele. Seetõttu lisatakse viies nõue, mis seisneb substraadi järkjärgulise kasvamise võimaluses soovitud suuruses.

Kontroll-pn-ristmiku ja MeP

välitingimustes kasutatavad transistorid Sellisel juhul erineb värava materjali juhtivus kanali kasutatavast tüübist. Praktikas on mitmeid parandusi. Katik koosneb viiest kanalist süvistatavatest piirkondadest. Madalam pinge võib reguleerida voolu. Kasumi keskmine suurenemine.

Pn-ristmiku tagasipööramist kasutatakse ahelates, seda tugevam, seda kitsam on voolu voolu kanal. Teatud pinge väärtusel on transistor lukustatud. Edasine eelis on ohtlik, sest võimas kontrollitud ahel võib mõjutada väravapiiri. Kui ristmik on avatud, voolab suur vool või rakendatakse kõrgepinget. Tavalise režiimi tagab õige valiku polaarsus ja teised toiteallika omadused, transistori tööpunkti valik.

Kuid mõnel juhul kasutatakse otseseid väravavoolusid tahtlikult. Tähelepanuväärne on see, et need MOSFET-id võivad seda režiimi kasutada, kus substraat moodustab kanali p-n ristmiku. Allika liikuv laeng on jagatud värava ja äravoolu vahel. Leiad ala, kus on saavutatud oluline voolutugevus. Kontrollitakse katiku režiimi abil. Praeguse iz suurenemisega( kuni 100 μA) halvenevad ahela parameetrid järsult.

Samasugust kaasamist kasutab nn värava sageduse detektorahel. Konstruktsioon kasutab värava ja kanali vahelise pn-ristmiku rektifitseerivaid omadusi. Edasine nihutamine on väike või isegi null. Seadet juhib ikka veel värav. Vooluahelas saadakse märkimisväärne signaalitugevus. Värava korrigeeritud pinge blokeerub, sõltub sisendõigusest. Samaaegselt tuvastamisega saavutatakse signaali võimendamine. Vooluahela pinge sisaldab komponente:

• konstantne komponent. Ei kasutata.
• Signaal kandesagedusega. Tehke maapinnale filterpaakide abil.
• Signaal koos põhiriba sagedusega. Töödeldud, et eraldada panditud teave.

Värava sageduse detektori puuduseks loetakse suurt mittelineaarset moonutustegurit. Veelgi enam, tulemused on võrdselt halvad nõrkade( tööparameetrite sõltuvuse kohta) ja tugevate( väljalülitatud režiimi) signaalide eest. Mõnevõrra parem näitab kahekordse värava transistori faasiandurit. Referentssignaal juhitakse ühele juhtelektroodile, infrapunane komponent moodustatakse äravoolule, võimendatuna väljatransistoriga.

Vaatamata suurele lineaarsele moonutusele kasutatakse efekti. Näiteks selektiivsete võimsusvõimendite puhul, mis on mõõdetud kitsase sagedusspektri edastamisega. Harmoonikud filtreeritakse, neil ei ole suurt mõju vooluahela lõplikule kvaliteedile.

Schottky barjääri metall-pooljuhtide( MeP) transistorid on peaaegu identsed pn-ristmikuga. Vähemalt siis, kui tegemist on tööpõhimõtetega. Kuid tänu metall-pooljuhtide ülemineku erilistele omadustele on tooted võimelised töötama suurema sagedusega( kümned GHz, piirisagedused piirkonnas 100 GHz).Samal ajal on tootmis- ja tehnoloogiliste protsesside puhul lihtsam rakendada MeP struktuuri. Sagedusomadused on määratud värava laengu aja ja kandja mobiilsusega( GaA-dele üle 10 000 m2 Cm / V s).

MOSFET

MOS-struktuuris on värav kanalilt usaldusväärselt eraldatud, juhtimine on täielikult tingitud põllu toimest. Isolatsioon viiakse läbi ränioksiidi või -nitriidiga. Kristallide pinnal on neid katteid lihtsam kasutada. Tähelepanuväärne on see, et sellisel juhul on allika ja äravoolu piirkonnas, nagu mis tahes polaarses transistoris, ka metall-pooljuhid. Paljud autorid unustavad selle asjaolu või nimetatakse seda salapärase fraasi „ohmilised kontaktid” kasutamisel.

Schottky dioodi teema kohta tõstatati see küsimus. Mitte alati metallist ja pooljuhtide tõkke ristmikul. Mõnel juhul on ohmiline kontakt. See sõltub suurel määral tehnoloogilise töötlemise ja geomeetriliste mõõtmete omadustest. Reaalsete seadmete tehnilised omadused sõltuvad tugevalt oksiidi( nitridi) kihi erinevatest defektidest. Siin on mõned:

1. Pinna piirkonnas kristallvõre ebatäiuslikkus on tingitud purunenud sidemetest materjalide vahetuse piiril. Mõju avaldub pooljuhtide vabade aatomitena ja lisanditena nagu hapnik, mis on igal juhul. Näiteks epitaksimeetodite kasutamisel. Selle tulemusena ilmuvad keelatud tsooni sügavuses olevad energiatasemed.
2. Oksiidi ja pooljuhtide( 3 nm paksune) piiril moodustub liigne laeng, mille olemust pole veel selgitatud. Arvatavasti mängivad rolli pooljuhtide ja hapniku defektsete aatomite positiivsed tühjad ruumid( augud).
3. Naatriumi, kaaliumi ja teiste leelismetallide ioniseeritud aatomite triiv toimub elektroodi madalatel pingetel. See suurendab kihtide piiril kogunenud laengut. Selle mõju blokeerimiseks kasutatakse ränioksiidis fosforoksiidi( anhüdriidi).

Hapniku positiivne laeng oksiidis mõjutab lävipinge, mille juures kanal on lukustamata. Parameeter määrab lülituskiiruse ja määrab lekkevoolu( alla künnise).Lisaks sellele mõjutavad reaktsiooni värava materjal, oksiidikihi paksus ja lisandite kontsentratsioon. Seega on tulemuseks jälle tehnoloogia. Määratud režiimi saamiseks valige materjalid, geomeetrilised mõõtmed, tootmisprotsess madalatel temperatuuridel. Eraldi meetodid vähendavad ka defektide arvu, mis mõjutab soodsalt parasiitide laengu vähenemist.