МОП-транзисторы с индуцированным каналом

В отличие от МОП-транзисторов со встроенным каналом, в МОП-транзисторах с индуцированным каналом при отсутствии напряжения на затворе канал проводимости отсутствует.

Если подложка выполнена на основе кремния p-типа, области истока и стока – сильнолегированные полупроводники n-типа (n⁺) и проводящий канал между ними отсутствует, то p-n переход между И и С находится под обратным напряжением и ток в цепи стока отсутствует. Приповерхностный слой полупроводника обогащён дырками.

При подаче на затвор относительно истока (и подложки) положительного напряжения U_ЗИ дырки приповерхностного слоя (из подзатворной области) отталкиваются вглубь полупроводника p-типа (подложки), а электроны движутся к поверхности в подзатворную область. Электроны движутся в подзатворную область не только из подложки p-типа, где они являются неосновными носителями и их концентрация мала, но также и из слоёв (областей) n⁺-типа, где их концентрация практически неограниченна, а напряженность поля вблизи этих областей достаточно высока.

При небольших значениях U_ЗИ все электроны, попадающие в подзатворную область, рекомбинируют с дырками. Однако, по мере увеличения U_ЗИ, приток числа электронов становится больше числа рекомбинирующих электронов, в результате чего происходит приповерхностная инверсия типа электропроводности, и приповерхностный слой приобретает электронную электропроводность. В подзатворной области появляется тонкий инверсный слой n-типа, соединяющий сток с истоком. Этот слой начинает играть роль канала проводимости, и если между истоком и стоком приложено напряжение, то по каналу потечёт ток.

Напряжение на затворе, при котором наступает инверсия проводимости слоя полупроводника и индуцируется канал, называется пороговым напряжением .

Если при изменять значение напряжения на затворе, можно расширять или сужать индуцированный канал, тем самым увеличивая или уменьшая ток стока. Толщина индуцированного канала составляет от 1 до5 нм (1нм=10^-8см). Очевидно, что транзистор с таким каналом может работать только в режиме обогащения.

Стокозатворные характеристики Выходные характеристики.

МОП-транзистора с индуцированным

каналом n-типа.

УГО МОП-транзисторов с индуцированным каналом.

Схемы включения МОП-транзисторов с индуцированным каналом.

Эквивалентная схема МОП-транзисторов

со встроенным и индуцированным каналами.