DSCF0785

160 4.2 Półprzewodnikowe elementy i układy elektroniczne

160 4.2 Półprzewodnikowe elementy i układy elektroniczne

Rys. 1. Idea konstrukcyjna N-kanałowego tranzystora IG-FET

substrat (B) (podłoże)

Rys. 2. Idea konstrukcyjna N-kanałowego tranzystora PN-FET

bólem S¹ i drenem (oznaczanym symbolem D²). Szerokość kanału tranzystora modulowana jest przez pole elektryczne wytworzone przez spolaryzowanie elektrody źródła względem elektrody zwanej bramką, oznaczaną symbolem G³.

W tranzystorach unipolarnych z efektem polowym rezystancja kanału sterowana jest polem elektrycznym skierowanym poprzecznie do jego osi.

Bramka w unipolarnych tranzystorach polowych pełni rolę elektrody sterującej. Bramka jest izolowana od kanału i pozostałych elektrod warstwą izolacyjną lub spolaryzowanym zaporowo półprzewodnikowym złączem typu PN. W związku z tym pomiędzy bramką a kanałem nie przepływa prąd sterujący. Sterowanie rezystancji kanału przez bramkę ma zatem charakter sterowania potencjałowego (potowego) i nie wymaga przepływu prądu bramki.

W tranzystorach polowych z izolowaną bramką pomiędzy kanałem i bramką (rys. 1) wytwarza się izolującą warstwę dwutlenku krzemu (Si0₂). Bramkę wykonuje się technologią naparowania próżniowego cienkiej warstwy metalicznej bezpośrednio na warstwę izolacyjną.

Rys. 3. Charakterystyki N-kanałowego tranzystora typu JFET ⁵

Produkowane są tranzystory potowe z kanałem typu N i kanałem typu R Kanały te tworzone są przez odpowiednie domieszkowanie wybranego fragmentu materiału półprzewodnikowego. Pozostała, nie domieszkowana część półprzewodnika (rys. 1) stanowi warstwę podłożową, zwaną podłożem lub sub-stratem^{4 5}.

W tranzystorach z efektem polowym podłoże musi być połączone ze źródem po to, aby w trakcie sterowania zapewnić możliwość wymiany ładunków elektrycznych pomiędzy kanałem i podłożem.

Zależnie od wartości rezystancji kanału tranzystora w warunkach braku sterowania (a więc przy zwartych elektrodach bramki i źródła) wyróżnia się dwa typy tranzystorów polowych: z kanałem wzbogacanym i z kanałem zubażanym. Jeśli w takim stanie

kanał ma właściwości przewodzące, to tranzystor nazywa się tranzystorem normalnie załączonym lub tranzystorem z kanałem zubażanym. Jeśli w stanie braku wysterowania tranzystor wykazuje właściwości izolujące, to tranzystor taki nosi nazwę tranzystora normalnie wyłączonego lub tranzystora z kanałem wzbogacanym.

1

   ang. source = źródło;

2

   ang. drain = dren, odpływ;

3

   ang. gate = bramka;

4

   łac. substratum = podłoże;

5

   ang. Junction Field Effect Transistor = złączowy tranzystor z efektem polowym