ИНТЕГРАЛДЫҚ МИКРОСҰЛБАЛАР

Рістік транзистор

Ол өрістік технология мен микро электроникалық техникаларда кеңінен қолданылады және электрондық автоматиканың элементі болады.

Өрістік транзисторлар деп – электромагнитті тербелістің қуатын күшейтуге арналған және бастау мен қақпа арасына түсірілген кернеу әсерінен пайда болатын электр өрісінің арна тогын басқарушы электр өзгерткіш құралын айтады.

Өздерінің құрылымдық ерекшеліктеріне қарай өрістік транзисторларды екі топқа бөледі, олар р және п арналық болады.п-р асулары бар арналық және оқшауланған затворлы болады.

Негізгі заряд тасушылар ағыны п немесе р текті шала өткізгіш болатын арнада қозғалып жүреді.4,1.а,б-суретте өрістік оқшау- ланған затворы бар транзистордың құрылымы көрсетілген.

Транзистор құрылысы: үш электродты шықпасы бар:

1. Бастау (орысша исток) – ол арқылы арнаға негізгі тасушылар кіреді.

2. Сток – негізгі зарядтар шығатын электрод.

3. Қақпа – (орысша затвор) арнаның көлденең қимасын реттейтін электрод. Электродтар (өзінің реттік тәртібімен) И, С, З электр вакуумдық триодтық-катод, анод және торына сәйкес немесе биполярлық транзистордың эмиттер, коллектор мен базасына сәйкес келеді.

Арнаның п текті де, р текті де электр өткізгіштігі болуы мүмкін, олардың арасындағы айырмашылық қоректендіру көздерінің кернеулерінің полярлығында болады.

Затвор – оқшауланып қосылған, оған арна арасындағы п-р – асуына U_зу кері кернеуінің көзі қосылған. Оң кернеу көзіне исток пен сток жалғанған U_зу кері кернеу өскенде затвор мен арна арасындағы (р-п асуының) қалыңдығы артады да арнаның ток өткізгіш қимасы кішірейеді, осының салдарынан исток пен сток арасындағы кедергі үлкейіп, тоқ (I_c) азаяды. Затворға үлкен кері кернеулер берілсе, арнаның көлденең қимасы О-ге тең болып, арна арқылы ток жүрмей қалады. Мұндай тәртіп ток өткізгіш қимасының ұлғаюына әкеліп соғады, оның кедергісі азайып транзистордың тоғы өседі:

U_зат=U_си+|U_зи|.

Тоқтау эффектісі шала өткізгіш материалдардың меншікті кедергісі үлкен болған сайын, күшейе түседі, сондықтан өрістік транзисторды жоғары омды материалдардан жасайды.

Өрістік транзисторда тоқты негізгі заряд тасушылар бойлық электр өрісінің арқасында тудырады, ал токты басқару басқарушы электродқа түсірілген кернеу тудыратын көлденең электр өрісі арқылы іске асырылады.

Негізгі заряд тасушылар ағыны n немесе р-текті шала өткізгіш болып табылатын арнада қозғалып жүреді. Негізгі заряд тасушы-лардың ағынын басқару электродтың электр өрісінің әсерімен каналдың көлденең қимасын өзгерту арқылы іске асырылады.

Өрістің транзисторлардың үш шықпасы бар: батсау (исток) И, ол арқылы каналға негізгі тасушылар кіреді; науа ағып кету көзі (сток) С, ол арқылы заряд тасушылар каналдан issg ktntli? қақпа (затвор) З, каналдың көлденең қимасын реттейтін электрод. Шықпалар И, С, З (атып өту ретімен) электр-вакуумдық триодтың катод, анод және торына сәйкес немесе кәдімгі биополярлық транзистордың эмиттер, колектор мен базасы сәйкес келеді.

Өздерінің құрылымдық ерекшеліктеріне қарай өрістік тран-зисторларды екі топқа бөлуге болады. р-n ауысулары бар (каналдық немесе униполярлық) және оқшауланған затворлы немесе МДП-транзисторлар.

Екі жағынан p-n ауысуларымен шектелген n-тектес (немесе p-тектес) жартылай өткізгіштің жұқа қабаты канал (арна) деп аталады. Каналдың n-текті де, p-текті де электр өткізгіштігі болуы мүмкін, олардың арасындағы айырмашылық қоректендіру көздерінің кернеулерінің полярлығында болады. Кірістік тізбегінде затвор мен канал арасындағы p-n ауысуына кері ығысу кернеуінің көзі U_зи мен күшейтуге керекті сиганлдың айнымалы кернеуінің көзі U_кір қосылған. Шығыстық тізбегі тұрақты кернеу көзі U_с мен жүктеме кедергісі R_ж өзгермейтін болса, онда сыртқы тізбектегі ток каналдың кедергісіне тәуелді болады.

Оқшауламаланған затворы бар өрістік транзистордың құрылымы металл-диэлектрлік – шала өткізгіш болып келеді және екі түрлі: индукцияланған каналды және ендірілген каналды болуы мүмкін.

Ендірілген каналды өрістік транзистордың негізі ретінде р-типті монокристалды кремнийдің n-типті қоспамен күшті легирленген облыстары болып табылады. Затвор ретінде шала өткізгіштен диэлектриктің қабатымен оқшауламаланған металл пластика қолданылады. Исток пен сток арасында р-типті кремнийдің терең жолағы арна жасалады. Индукцияланған арнасы бар транзисторда диэлектрикпен бөлінген металл затвор мен n-типті шала өткізгіш материал жазық конденсатор құрады.

Сурет 4,1. Өрістік транзистор құрылымының схемасы:

а) р-n ауысумен; б) оқшауланған затвормен

Сонымен, оқшауламаланған затворы бар өрістік транзистор затворға берілген теріс те, оң да кернеумен, яғни сиретілген каналмен де, байытылған каналмен де жұмыс істей береді, ал бұған қарағанда р-n ауысуы транзисторлар тек қана теріс кернеулі затвормен жұмыс істейді.

4,2.а,б-суретте өрістік оқшауламаланған затворы бар транзистордың шығыстық (стоктық) вольт – амперлік сипаттамалар тобының I_c=f(U_c), U_ти=constболғандағы үлгілік түрі көрсетілген.

Исток пен затвор кернеу U_зи – болған кезде стоктағы кернеудің U_с өсуі оған пропорционал дерлік сток тоғының І_с өсуін баяулатады. Ақыр аяғында каналдың тарылған соншалықты, U_с кернеудің әрі қарай өсуі І_с токтың артуын қамтамасыз етпейді де, транзистор қанығу режиміне кіреді, ал қанығу болатын кернек U_с қанығу кернеуі U_скан деп аталады. Бұл кернеу U_зи кернеуіне байланысты әртүрлі болады. Егер І_с токтың – U_с кернеуден, әр түрлі затвор кернеуле-ріндегі U_зи тәуелділігін түсірсек, онда өрістік оқшаламаланған затворы бар транзистордың шығыстық сипаттамаларын тобын аламыз.

а) б)

Сурет 4,2. Транзистордың шығыстық сипаттамалары

U_с =const болғандағы I_c=f (U_зи) тәуелді U_зи тоқ затворлық с U_зи шама деп аталады. Р-n ауысулы транзисторлар үшін сток – затворлық сипаттаманың оң жағы жоқ болады, себебі транзисторлардың бұл түрі оң кернеулі затвормен жұмыс істей алмайды.

Қарастырылып отырған өрістік транзисторлардың каналы n-типтес өткізгішті ал төсеніші р-тектес өткізгіштікі; өзге түрлі үйлестіктегі бар каналы мен n-типті өткізгіштіліктігі бар төсеніш те болуы мүмкін. Бұл жағдайда затвордағы кернеудің полярлығы қарама-қарсы таңбалы болады.

Ол өндірістік технология мен микроэлектроникалық техникаларда кеңінен қолданылады және электронды автоматиканың негізгі элементі болып табылады.

Өрістік транзисторлар деп – электромагнитті тербелістің қуатын күшейтуге арналған және бастау мен қақпа арасына түсірілген кернеу әсерінен пайда болатын электр өрісінің арна тоғын басқарушы электр өзгерткіш құралын айтады.

Өздерінің құрылымдық ерекшеліктеріне қарай өрістік транзисторларды екі топқа бөледі, олар р және n арналық болады. n-р асулары бар арналық және оқшауланған затворлы болады.

Негізгі заряд тасушылар ағыны n немесе р текті шала өткізгіш болатын арнада қозғалып жүреді (4,2-сурет).

Транзистор құрылысы: 3 электродты шықпасы бар.

1. астау (исток)-ол арқылы арнаға негізгі тасушылар кіреді.

2. Сток – негізгі зарядтар шығатын электрод.

3. Қақпа(затвор)-арнаның көлденен қимасын реттейтін электрод.

Электродтар (өзінің реттік тәртібімен) И,С,З электр вакумдық триодтық – катод, анод және торына сәйкес немесе биполярлық транзистордың эмиттер, коллектор мен базасына сәйкес келеді.

Арнаның n текті де, р текті де электр өткізгіштігі болуы мүмкін, олардың арасындағы айырмашылық қоректендіру көзінің кернеулерінің полярлығында болады.

Затвор – оқшауланып қосылған, оған арна арасындығы n-р- асуына U_зу кері кернеуінің көзі қосылған. Оң кернеу көзіне исток пен сток жалғанған, U_зу кері кернеу өскенде затвор мен арна арасындағы (р-n асуының) қалындығы артады да, арнаның тоқ өткізгіш қимасы кішірейеді, осының салдарынан исток пен сток арасындағы кедергі үлкейіп, ток (І_c) азаяды. Затворға үлкен кері кернеулер берілсе, арнаның көлдеңен қимасы 0-ге тең болып, арна арқылы тоқ жүрмей қалады. Мұндай тәртіп ток тоқтату тәртібі деп аталады.Затвордағы кері кернеудің кемуі арнаның ток өткізгіш қимасының ұлғайуына әкеліп соғады, оның кедергісі азайып транзистордың тоғы өседі:

.

Тоқтау эффектісі шала өткізгіш материалдардың меншікті кедергісі үлкен болған сайын, күшейе түседі, сондықтан өрістік транзисторларды меншікті кедергісі жоғары материалдардан жасайды.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: