Структура и принцип действия МДП-транзистора

Структура и принцип действия МДП-транзистора

МДП-транзистор представляет собой четырехполюсный полупроводниковый прибор ( элементами которого являются: подложка с омическим контактом; высоколегированные области стока и истока с омическими контактами на поверхности; тонкий слой диэлектрика толщиной 50-100 нм; металлический электрод, называемый затвором, расположенный на слое диэлектрика. МДП-транзисторы, в которых в качестве диэлектрика используется оксид кремния, называются МОП-транзисторами. Затвор МДП-транзистора может быть также поликремниевым или силицидным.

Работа МДП-транзистора основана на эффекте поля, который заключается в модуляции  проводимости приповерхностного слоя полупроводника между стоком и истоком под действием напряжения, подаваемого на затвор (напряжение затвор-исток).

Проводящий слой под затвором инверсного по отношению к подложке типа проводимости, соединяющий области стока и истока, называется каналом. В зависимости от способа формирования канала и типа его проводимости различают четыре основные модификации  МДП-транзисторов: p— и n-канальные, нормально закрытые и нормально открытые (рис.2).

В нормально закрытых МДП-транзисторах, называемых также МДП-транзисторами с индуцированным каналом, при нулевом напряжении  канал отсутствует. В этом случае электрическая цепь сток-исток представляет собой два навстречу друг другу включенных pn-перехода, и ток в этой цепи равен обратному току закрытого pn-перехода сток-подложка (исток-подложка). Для протекания в цепи исток-сток рабочего тока стока  необходимо подать на затвор напряжение выше некоторого напряжения , называемого пороговым, при котором в подложке возникает инверсный слой (канал) с высокой проводимостью.

В реальных МДП-транзисторах заметный ток стока появляется при напряжении затвор-исток несколько ниже порогового (подпороговый ток). Это напряжение называется напряжением отпирания  и  является экспериментальной характеристикой транзистора. Напряжение  определяется условно, как напряжение , при котором  ток стока мкА при фиксированном напряжении  В. С достаточной точностью можно считать .

В нормально открытых МДП-транзисторах, называемых также МДП-транзисторами со встроенным каналом, канал под затвором существует при нулевом напряжении на затворе. Изменяя величину и полярность напряжения на затворе, можно в этом случае как уменьшать, так и увеличивать проводимость канала. Напряжение, при котором канал исчезает, называется напряжением отсечки.

В настоящей работе исследуются характеристики нормально закрытых МДП-транзисторов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector