МДП-транзисторы со встроенным каналом

В ней созданы две области с повышенной проводимостью n⁺-типа. Эти области являются стоком и истоком. Между ними имеется тонкий приповерхностный канал с электропроводностью n-типа. Длина канала примерно на два порядка меньше его ширины.

Толщина диэлектрического слоя (обычно это SiO₂) ≈ 0,1 – 0,2 мкм. Сверху диэлектрического слоя расположен затвор в виде тонкой металлической пленки. В МДП-транзисторе обычно делают четвертый электрод, которым является подложка (т. е. пластина p-типа).

Принцип работы. Если при U_З-И = 0 приложить напряжение между стоком и истоком U_C-И, то через канал потечет ток, представляющий собой поток электрона.

При подаче U_З-И > 0 в канале создается поперечное электрическое поле, под влиянием которого электроны проводимости выталкиваются из канала в области стока, истока и в кристалл. Канал объединяется электроном, сопротивление его увеличивается, I_C уменьшается.

Чем больше напряжение на затворе U_З-И, тем меньше I_C. Такой режим транзистора называют режимом обеднения.

Если U_З-И < 0, то под действием поля, созданного этим напряжением, из областей стока, истока и кристалла в канал будут приходить электроны, проводимость канала увеличится и I_C возрастет. Этот режим называют
режимом обогащения.

Все эти физические процессы наглядно выражаются выходной (стоковой) характеристикой (рисунок 44, а).

По выходной характеристике можно построить стоково-затворную (переходную) характеристику (рисунок 1.44, б). Как видно, выходные характеристики подобны таким же характеристикам транзистора с управляющим p – n-переходом.

Параметры МДП-транзисторов аналогичны параметрам полевых транзисторов с управляющим p – n-переходом. Если кристалл имеет электропроводность n-типа, канал должен быть p-типа, а полярность напряжений – обратной.

Рисунок 44 – Выходная и стоково-затворная характеристики

МДП-транзистора со встроенным каналом n-типа