Введение

Введение

В 1952 г. В.Шокли дал теоритическое описание принципа действия нового полупроводникового прибора, который он назвал униполярным полевым транзистором. В олиличие от биполярного транзистора его действие основано на модуляции тока основных носителей заряда в полупроводнике за счет изменения поперечного сечения токопроводящего канала. Причем модуляция сечения канала осуществляется путем расширения или сужения ОПЗ p - n-перехода.
Патент на устройство, аналогичное униполярному полевому транзистору с изолированным затвором, был получен задолго до появления биполярного транзистора. В 1939 г. английский ученый О. Хейл получил патент на устройство, принцип действия которого поясняет рисунок . Синяя полоса 3 представляет собой тонкий слой полупроводника, например теллура, йода или окиси меди ; 1 и 2 - оммические контакты к полупроводнику. Тонкий металлический слой 4, расположенный в непосредственной близости от полупроводника, но изолированный от него, служит в качестве управляющего электрода. О.Хейл описал, каким образом сигнал на управляющем электроде модулирует сопротивление полупроводникового слоя. Усиленный сигнал можно было наблюдать с помощью амперметра. В соответствии с современной терминологией этот прибор можно считать униполярным полевым транзистором с изолированным затвором.

В 1952 г. Шокли дал теоретическое описание униполярного полевого транзистора. Управление током в транзисторе осуществлялось в результате изменения проводимости рабочей области в полупроводнике под действием напряжения, приложенного к обратно смещенному управляющему p-n переходу, граничащему с рабочей областью. Такие транзисторы были впоследствии изготовлены Дейси и Россом ; они в 1955 г. провели аналитическое рассмотрение характеристик транзисторов. Транзисторы получили название полевых транзисторов с управляемым p-n переходом. В 1960 г. М. Аталла и Д. Канг предложили использовать структуру металл - окисел - полупроводник в качестве основы для создания МОП - транзистора, в котором проводимость поверхностного канала изменялась в полупроводнике под действием напряжения, приложенного к металлическому электроду, изолированного тонким слоем полупроводника.

В настоящее время полевые транзисторы разделились на несколько групп и в каждой группе их выпускается великое множество.



Униполярными называют такие транзисторы, работа которых основана на использовании основных носителей: только дырок или только электронов. С этой точки зрения обычные транзисторы, рассмотренные ранее, можно назвать биполярными, так как в них важную роль играют оба типа носителей: инжекция неосновных носителей одного знака сопровождается компенсацией образующегося заряда основными носителями другого знака.

Второй термин - полевые транзисторы характеризует механизм управления током: с помощью электрического поля (а не тока, как в биполярных транзисторах). В этом отношении униполярные транзисторы имеют много общего с электронными лампами. В английской литературе униполярные (полевые) транзисторы носят название FET (Field Effect Transistors).

Униполярные полевые транзисторы имеют две основные разновидности Одна из них, предложенная в 1952 г. , основана на использовании поля в р-п переходе; такие транзисторы мы будем называть унитронами ( В отечественной литературе унитроны обычно называют полевыми транзисторами с р-п переходом затвора, что несколько длинно и неудобно). Вторая разновидность, предложенная в 1963 г., основана на использовании поля в диэлектрике, расположенном между пластиной полупроводника и металлической пленкой; такие транзисторы со структурой металл-диэлектрик-полупроводник называются МДП транзисторами (по начальным буквам компонентов структуры).

Назад         Содержание         Далее