Полевым транзистором называют полупроводниковый прибор, предназначенный для усиления мощности электрического сигнала. Выходной ток транзистора управляется электрическим полем.
Различают полевые транзисторы с управляющим р-п -переходом и с изолированным затвором. На рис. 12.16, а представлена структура транзистора с изолированным затвором или МОП-транзистора, на рис. 1216, б — его условное обозначение, на рис. 12.16, в — схема включения. В кристалле кремния с n -электропроводностью по специальной технологии создаются две области с p - э лектропроводностью. Одна из областей называется истоком (И), вторая — стоком (С). Исток и сток соединены тонким каналом из такого же материала. Поверхность кристалла покрывается слоем диэлектрика, в качестве которого часто используется пленка оксида кремния. На диэлектрик над каналом напыляется слой металла — затвор (3). Все три электрода — исток, сток и затвор — имеют внешние выводы. Сам кристалл закрыт от внешних воздействий корпусом.
Между истоком и стоком включен источник питания ЕИ. Он включен так, чтобы основные носители в канале (на рис. 12.16 — дырки) перемещались от истока к стоку. Полевые транзисторы могут быть и с n -каналом.
При отсутствии напряжения между затвором и истоком ток стока I с определяется сопротивлением канала. При Uзи > 0 между затвором и n -областыю кристалла возникает электрическое поле, которое выталкивает дырки из канала. Концентрация носителей заряда в нем становится меньше. Такой режим работы транзистора называют режимом обеднения.
При уменьшении концентрации носителей сопротивление канала возрастает и ток стока I с уменьшается. При некотором Uзи, называемом напряжением отсечки, ток равен нулю.
Если на затвор подать отрицательное напряжение Uзи, то направление напряженности электрического поля поменяется и дырки из кристалла начнут втягиваться в канал. Этот режим называют режимом обогащения.
Увеличение концентрации основных носителей заряда приводит к увеличению проводимости канала и возрастанию IC.
Зависимость тока стока IC от Uзи при Ucи = const называют характеристикой управления транзистора. На рис. 12.17 показан ее внешний вид для рассмотренного типа транзистора. Так как затвор изолирован от канала с помощью диэлектрика, входное сопротивление полевого транзистора составляет 1012—1014 Ом, что значительно превосходит входное сопротивление биполярных транзисторов (около 103Ом). Поэтому ток затвора практически равен нулю, а током IC можно управлять почти без затрат мощности в управляющей цепи.
Основными параметрами полевых транзисторов являются крутизна характеристики S и внутреннее сопротивление Ri.
S= при Ucи = const
Ri = при Uзи = const
Обозначение транзисторов, как и других полупроводниковых приборов, состоит из четырех элементов. Первый из них — буква или цифра — указывает на полупроводниковый материал. Второй элемент обозначения для биполярного транзистора — буква Т, а для полевого — П. Далее трехзначная группа цифр обозначает тип транзистора по принятой классификации, и четвертый элемент — буква — разновидность данного типа. Например, КТ315А — это кремниевый биполярный транзистор малой мощности, высокой частоты, разновидность по классификационному параметру — А.