87255 P1030347

274 M.Polowczyk. E.KIugntann - PRZYRZĄDY PÓŁPRZEWODNIKOWE

Z powyższego widać, że tranzystor EMOS w zakresie napięć, w którym spełniony jest warunek

U_Ds-(Ugs-U_t)* 0    (6.185)

ma przebieg charakterystyki Iq(Uqs) podobny do tranzystora JFET (porównaj wzory (6.148a) i (6.182)). Można również dostrzec inne analogie. Na przykład, można założyć, że grubość kanału tranzystora EMOS zmienia się wraz z odległością od źródła, a przyjmując, że jest ona proporcjonalna do wartości nadwyżki napięcia zewnętrznego bramka-kanał nad napięciem progowym U_T, uzyskamy, że gdy U_GS-U_DS= U_T, to następuje "zaciśnięcie kanału" w pobliżu drenu. Tak więc można również dla tranzystora EMOS wprowadzić pojęcia "zakres omowy” i "zakres zaciśnięcia kanału". W obu tych zakresach I_G=0, natomiast prąd drenu można w zakresie omowym opisać zależnością (6.182), a z kolei w zakresie zaciśnięcia kanału, przy ł U^-Uj, wzorem

.D-ł^B(^-U_T)²    111

Zależność (6.186) uzyskuje się wprost z (6.182) po podstawieniu zamiast U_DS jej wartości granicznej dla zakresu omowego, tj. U_DS=U_GS-U-j'.

Dalsze uściślenie opisu charakterystyki I_D(U_DS), uwzględniające efekty drugorzędne, analogiczne do efektu Earlego, prowadzi do związku

^DS ^Ł ^GS ~ ^UT

(6.187)

gdzie U_x - patrz zależność (6.153) i rys.636.

Przebieg zależności Jd(^GS*^ds) ^w8 wzorów (6.182), (6.187) został zilustrowany na rys.6.47.

Ry*. 6.47. Charakterystyki statyczne tranzystora EMOS tj kanałem typu "n" obliczone na podstawie wzorów (6.182) i (6.186); lf/=l /2 BUdj² «równanie granicy między zakresowej

Tranzystory EMOS z kanałem indukowanym typu *n" są jedną z grup tranzystorów z kanałem indukowanym (grupą NMOS). Inną, równie polpulamą grupą są tranzystory z kanałem indukowanym typu "p" (tranzystory PMOS). Właściwości obu tych grup tranzystorów w ogólności są takie same. Różnią się one jedynie wymaganą polaryzacją napięć i kierunkami prądów. Różnice te ilustruje rys.6.48 przy założeniu, że prądem dodatnim drenu jest prąd wpływający z obwodu zewnętrznego do tranzystora.

Rys.6.48. Zasadnicze różnice pomiędzy charakterystykami statycznymi tranzystorów EMOS z grupy NMOS i PMOS

6.2.2.2. Tranzystory MOS z wbudowanym kanałem

Tranzystory z kanałem wbudowanym mają kanał wytworzony już w trakcie procesu produkcji. Jest nim ścieżka przewodząca z materiału typu n, łącząca dren ze źródłem (rys.6.49). Kanał znajduje się tuż pod metalową bramką, odizolowaną od półprzewodnika cienką warstwą dielektryka. Ponieważ złącza n-n⁺, znajdujące się na krańcach kanału, są nic pros tuj ące, n iskoomowc, zatem przewodzenie przez kanał prądu o znacznym natężeniu jest możliwe już przy napięciu U_GS=0.

W tranzystorze z kanałem wbudowanym sterowanie wartością prądu drenu za pomocą napięcia U_GS i U_DS możliwe jest dzięki temu, że pod wpływem napięć zewnętrznych może pod bramką powstawać warstwa inwersyjna w stosunku do kanału i wysp kontaktowych, a więc warstwa zmniejszająca przekrój czynny kanału.

Rys. 6.49. Tranzystor z wbudowanym kanałem typu n a) struktura półprzewodnikowa, h) symbol graficzny