11.2.2 МДН - транзистори з індукованим каналом

Будова МДН - (МОН)    транзистора    з     індукованим каналом

p – типу зображена на рисунку 11.12.

 

                     а)                                     б)                                  в)

Рисунок 11.12Будова МДП - транзистора з індукованим каналом: а) =0; б) <0; в) схемні позначення

 

У НП типу (підкладці) дифузійним способом створені дві збагачені області , які не мають між собою електричного зв’язку, бо відділені одна від одної зустрічними p-nпереходами. Одна з цих областей є витоком, друга – стоком. Металева пластина, відділена від поверхні підкладки ізолювальним  шаром двоокису кремнію, відіграє роль затвора.

                При =0 і ненульовій напрузі стоку (рисунок 11.12, а) між витоком і стоком проходить малий зворотний струм p-nпереходу. Транзистор закритий.

                Якщо тепер до металевого затвора прикласти стосовно підкладки негативну напругу, то під дією електричного поля починається дрейф електронів від поверхні вглиб кристала. При пороговій напрузі  = відбувається інверсія типу електропровідності приповерхневого шару і виникає канал p - типу, що з’єднує електрично області витоку і стоку (рисунок 11.12, б). При ненульовій напрузі стоку через канал і в зовнішньому колі походитиме струм , який у каналі зумовлений рухом дірок від витоку до стоку. Оскільки струм , що проходить через канал, створює на його опір спад напруги , як у ПТУП, то електричне поле біля витоку стає більшим, ніж біля стоку, і тому канал біля витоку ширший.

                При збільшенні негативної напруги на затворі глибина проникнення інверсного шару в НП збільшується , канал розширюється, його провідність і струм стоку  зростають. Цей режим, коли збільшення за модулем напруги  приводить до зростання струму стоку , називають  режимом збагачення.

                Очевидно, що при прикладенні до затвора позитивної напруги струм буде складати мізерну величину, як струм  p-nпереходу в зворотному ввімкненні , оскільки каналу не існуватиме.

                Статична стокозатворна характеристика МДН - транзистора подана на рисунку 11.13.

                Форма характеристики відповідає принципу дії МДН – транзистора з індукованим каналом. З характеристики бачимо , що такі МДН - транзистори збагаченого типу.

                            

Рисунок 11.13Стокозатворна характеристика МДН - транзистора з індукованим pканалом

 

                Стокові (вихідні) характеристики МДН - транзистора з індукованим каналом показані на рисунку 11.14.

Рисунок 11.14Вихідна характеристика МДН - транзистора збагаченого типу

 

За формою вони аналогічні до вихідних характеристик ПТУП і зумовлені подібними процесами у каналі. Зміщення вихідних характеристик угору при збільшенні негативної напруги > зумовлене розширенням каналу і зменшенням його електричного опору (зростанням струму стоку).

                МДН – транзистори з індукованим каналом, крім їх використання як дискретних приладів (КП 301, КП 304 з p - каналом, КП 350 з n - каналом) використовують у мікроелектроніці в так званих КМОН - структурах.