МОП-транзистор со встроенным каналом

Транзистор с встроенным каналом имеет конструкцию, подобную предыдущей. Между истоком и стоком методом диффузии создают слаболегированный канал c проводимостью n--типа при проводимости подложки p-типа. Возможно другое сочетание. Канал имеет проводимость p-типа, а подложка — проводимость n-типа. В отсутствие напряжения на затворе (рис. 4.4, б) ток между истоком и стоком определяется сопротивлением n--канала. При отрицательном напряжении на затворе концентрация носителей заряда в канале уменьшится (канал обедняется носителями) и в нем появляется обедненный слой. Сопротивление между истоком и стоком увеличивается и ток уменьшается. При положительном напряжении на затворе в канале индуцируется дополнительный отрицательный заряд (канал обогащается носителями) и ток стока увеличивается, потому что, увеличивается его проводимость.

Стоко-затворные характеристики МОП транзисторов с индуцированным каналом

Транзистор с индуцированным каналом имеет области истока n+ и стока n+, выводы от которых выполнены путем металлизации через отверстия в двуокиси кремния. На слой двуокиси окиси кремния напыляют слой алюминия, служащий затвором. Можно считать, что алюминиевый затвор и полупроводниковый материал p-типа образуют плоский конденсатор с окисным диэлектриком.

В МДП - транзисторе с индуцированным каналом с подложкой р-типа при UЗИ = 0 канал п-типа может находиться в проводящем состоянии. При некотором пороговом напряжении UЗИ.ПОР < 0 за счет обеднения канала основными носителями проводимость его значительно уменьшается.

Статические стоковые характеристики МОП-транзисторов с индуцированным каналом

На рисунке 4.5 приведены характеристики прямой передачи МДП-транзисторов с индуцированным (кривая 1) и встроенным (кривая 2) каналами. Из рисунка видна квадратичность передаточной характеристики. Теоретически характеристика прямой передачи для транзистора с индуцированным каналом описывается следующим выражением:

(4.3)

При

где, UЗИ ПОР – пороговое напряжение ПТ, соответствующее току стока IС = 10 мкА; IС0 – ток насыщения стока, измеренный при входном напряжении UЗИ = 2∙UЗИ ПОР.

Выходные характеристики МДП-транзистора с индуцированным каналом n-типа приведены на рисунке

Для транзистора с индуцированным каналом в омической области при напряжении стока UCИ < |UЗИ - UЗИ ПОР | теоретический ток стока определяется уравнением

(4.4)

 

где , UЗИ ПОР – пороговое напряжение ПТ, соответствующее току стока IС = 10 мкА; IСН – ток насыщения стока, измеренный при входном напряжении UЗИ = 2UЗИ ПОР.