MIS tranzistor - studopediya

MIS tranzistor, de asemenea, menționată ca un tranzistor cu poarta izolată. deoarece, spre deosebire de oxid de poarta PTUP izolat de semiconductor (Fig. 4).

canal indus cu canal integrat pentru canalul p-canal n-canal p-canal n-canal

Fig. 4 Legenda de tranzistori MOS

De obicei, un oxid (oxid de siliciu SiO2) este utilizat ca dielectric, astfel încât să indice tranzistori MOS (cu structura de metal-oxid-semiconductor).

MISFET se bazează pe structurile MIS, care utilizează efectul suprafeței de control al proprietăților semiconductoare prin modificarea potențialului gate.

Gestionat pentru a permite trecerea curentului sub poarta electrodului creează două zone suplimentare: sursa și de scurgere. sursă Semiconductor și de scurgere regiune este formată dintr-un puternic dopat, având o conductivitate bună, un alt material de tip din materialul de bază de cristal (Fig.5).

Fig. 5. MOS-tranzistor cu canal integrat

Efectuarea de canal situat între drena și sursa. Distanța dintre regiunile sursa si drena defineste lungimea canalului L.

Stoc acceptat electrodul la care canalul principal derivă media, adică în n-canal de scurgere tranzistor trebuie să fie la un potențial pozitiv relativ la sursa, iar în p -Canal - sub negativ.

Poarta tranzistorului MIS din izolat de substratul semiconductor un strat subțire de dielectric.

tranzistoarele MIS sunt utilizate două tipuri: cu canale integrate și induse. Tranzistorul cu canal integrat având aceeași conductivitate ca și regiunea de scurgere-sursă, o tensiune zero pe poarta este deschisă. Reducerea MISFET curent de ieșire cu canal integrat de alimentare este prevăzut cu electrodul de comandă - gate - tensiune Uț cu polaritate corespunzătoare semnului de purtători de sarcină în canal: pentru p-canal Uzului> 0 pentru n canale Uț <0. Напряжение затвора Uз указанной полярности вызывает обеднение канала носителями заряда, сопротивление канала увеличивается, и выходной ток уменьшается. Если у транзистора со встроенным каналом изменить полярность напряжения на затворе, то произойдет обогащение канала дырками и увеличение выходного тока. Таким образом, транзистор со встроенным каналом может работать при напряжениях на затворе обеих полярностей как в режиме обеднения канала носителями заряда, так и в режиме обогащения . Таким образом, МДП-транзистор со встроенным каналом – это нормально открытый прибор .

MISFET cu un canal indus (fig. 4), sunt doar modul de accesoriu. In absenta tensiunii de poarta de control între sursă și de scurgere sunt două diode oppositely inclus, iar curentul în acest circuit va fi egal cu un curent de retur al diodelor, adică foarte mici, iar tranzistorul va fi într-o stare blocată. Astfel, tranzistorul MIS - un dispozitiv normal închis.

Fig. 6 prezintă structura care este utilizat în tranzistoare MIS cu canal n indus.

Pentru tranzistorul deschis poarta de necesitatea de a aplica un potențial în raport cu potențialul regiunii poartă la suprafață conductivitate inversiune are loc. Atunci când acest lucru este indus sub regiunea poarta de tip n, formând canalul, n + sursa si drena regiunea n-tip de conectare și de scurgere de curent începe să curgă de circuit.

Se consideră că poarta tranzistor este deschis la o tensiune egală cu pragul - Un. în care, în suprafața de rulare începe starea de inversiune puternice. Se scurge de curent mai mare, cu atât mai mare indus în canalul de taxe și, în consecință, conductivitatea mai mare a stratului de inversie.

Figura 6. MISFET canal indus

Să Uzi> Un. și anume Acesta are un canal conducător, și drena sursa de tensiune relativ pozitivă Usi (Fig. 6). Apoi, distribuția potențială în canalul devine inegală în raport cu axa x la x = 0 (în apropierea sursei) potențialul este determinată numai de câmp poarta si este UZI - Un. și la punctul x = L - acțiunea combinată a câmpurilor și poarta și de scurgere este UZI - Un - Usi. Când tensiunea crește curent Ic drena Usi va crește, de asemenea, într-un mod liniar, deoarece tensiunea crește de scurgere de-a lungul canalului (de-a lungul axei x). Curentul de scurgere de-a lungul conductei - curentul în derivă de electroni.

Concomitent cu creșterea tensiunii și drena Usi curent Ic este extins joncțiune stoc pn: o tranziție aplicată o prejudecată inversă, și se extinde spre substratul de înaltă rezistență. La punctul de L x = obratnoenapryazhenie la joncțiune pn katabatic apare numai atunci când o anumită condiție de frontieră c = UZI Usi - Un. adică atunci când acțiunea de compensare în acest punct domenii de expunere. În acest caz, rezistența de ieșire diferențială crește de circuit de scurgere-sursă brusc, deoarece este determinată de rezistența canalului și joncțiunea pn este invers stoc. Creștere de scurgere curent Ic la Usi> c practic terminată și Usi joncțiune stoc se extinde de-a lungul pn axa x în direcția sursei și lungimea canalului este redus la # 916; L.