Далее: Статические характеристики и параметры Вверх: Униполярные (полевые) транзисторы Назад: Принцип действия   Contents

Полевой транзистор с $p {-} n$-переходом

Конструктивно такой транзистор (рис.39) представляет собой кристалл полупроводника очень слабо легированного примесью (на рисунке -- акцепторной), что обуславливает его малую проводимость (в данном случае $p$-типа). В кристалле создана область с противоположной проводимостью, образующая с основной частью кристалла $p {-} n$-переход. От противоположных концов области сделаны выводы: исток (И) и сток (С). От $n$-области третий вывод-затвор (3).

Рис. 39		Рис. 40

Если напряжение на затворе относительно истока $U_{\text{зи}}=0$, вблизи $p {-} n$-перехода образуется обедненная зона (её граница в $p$-области показана штриховой линией). При подаче на сток напряжение $U$ относительно истока через $p$ область пойдет ток $I_c$. В обедненной зоне основные носители отсутствуют, поэтому проводящим будет канал в $p$-области сечением $S$, лежащий за пределами обедненной зоны.

Из теории $p {-} n$-перехода известно, что приложение к нему обратного (запирающего) напряжения $U_{\text{зи}}$ приводит к расширению обедненной зоны и, следовательно, к уменьшению проводящего сечения канала. Его сопротивление возрастает, ток $I_c$ уменьшается. При увеличении $U_{\text{зи}}$ до некоторого $U_{\text{зи}}=U_{\text{зи отс}}$ называемого напряжением отсечки, проводящее сечение $S$ станет равным нулю, ток $I_c$ практически прекратится. Таким образом, изменяя $U_{\text{зи}}$ можно управлять $I_c$.

Подача прямого $U_{\text{зи}}$ на $p {-} n$-переход полевого транзистора не применяется, так как при прямых $U_{\text{зи}}\geq 0,1\,B$, возникает значительный ток затвора $I_{\text{з}}$ и транзистор выходит из строя.

Полевой транзистор с $p {-} n$-переходом работает при обратном $U_{\text{зи}}$, поэтому ток затвора $I_{\text{з}}$ чрезвычайно мал (порядка 10нА), а входное сопротивление, в отличие от биполярных транзисторов, очень велико.

Полевые транзисторы изготавливаются из кремния, так как невозможно получить германиевый кристалл с достаточно большим сопротивлением. Полевые транзисторы могут быть как с $p$-каналом, так и с $n$-каналом. Для последних полярность питающих напряжений - противоположная. Условные обозначения на принципиальных схемах показаны на рис.40.

Далее: Статические характеристики и параметры Вверх: Униполярные (полевые) транзисторы Назад: Принцип действия   Contents