Studijní text [pdf] - Personalizace výuky prostřednictvím e-learningu

Unipolární tranzistory
4.6 Konstrukce a princip činnosti tranzistorů s indukovaným
kanálem (EMOSFET, enhancement mode)
Průřez tranzistorem MOSFET s indukovaným kanálem typu N je na obr. 4.10. Označení
vývodů je stejné jako u tranzistoru JFET.
Struktura na obr. 4.10a pracuje pouze v tzv. obohacovacím režimu (enhancement mode). Při
UGS
0 jsou vývody S a D jednoduše rozpojeny (dioda D – oblast P je pro UDS
0 zavřená).
Teprve pro UGS
UP 0 se indukuje kanál typu N pod vrstvou oxidu křemíku (Si0 2 ). Kovová vrstva
hradla G tvoří přes dielektrickou vrstvu proti vrstvě P kondenzátor. Je-li napětí UGS
0 jsou díry
v polovodiči typu P odpuzovány (příčným elektrickým polem) od hradla G. Při dosažení hodnoty
U GS U
P 0 se na rozhraní Si0 2 a vrstvy P indukují volné elektrony a propojí oblasti N + (pod
elektrodami S, D). Při dalším růstu UGS
se kanál dále obohacuje o volné elektrony (stále více děr je
odtlačováno od hradla), vodivý kanál se rozšiřuje.
4.11.
Průběh proudu v závislosti na
U (a při U DS konst.
) je kvalitativně znázorněn na obr.
GS
I D
U DS = konst
1 2 3
U GS
U P
Obr. 4.11: Kvalitativní znázornění závislosti f
pro EMOSFET s kanálem N
I při U DS
konst.
D
U GS
Je-li napětí UDS
malé, je vodivý kanál mezi S a D stejně hluboký. Začne-li se UDS
zvětšovat
probíhá stejný jev jako u tranzistoru JFET. Napětí na kapacitě „G-P“ (na dielektriku) v blízkosti
vývodu D klesá. Při U právě platí, že napětí mezi G a oblastí P (u vývodu D) je rovno
hodnotě U P,
4.12:
U
GS
DS U DS sat
proud již dále neroste, indukovaný kanál v oblasti D je téměř přerušen. Platí tedy – obr.
U
DIEL
U
U sa U U
DS
DS
U
P
U
DIEL
U
GS
U
DSsat
t GS P
(4.2)
Pro indukovaný kanál typu P platí úplně stejné úvahy s tím, že se zamění typy vodivostí a
polarita napájecích napětí a proudů – viz obr. 4.10c. Výstupní charakteristiky jsou kvalitativně
zachyceny na obr. 4.13.
107