Сыртқы токтың жойылуы

Униполярлы өрістік транзисторлар туралы қазақша реферат

Бекітпе ретіндегі р-п ауысуы бар транзисторлардың қимылдық және құрылымдық принципі. Статикалық сипаттамалары.

Өрістік немесе каналдық транзисторлар жартылай өткізгішті аспап, ол арқылы өтетін токты реттеушісі электрлік өріс арқылы жүзеге асырылады.

Р-п ауысуы бар өрістік транзисторлардың жұмыс істеу принципі мен құрылымын қарастырайық. Ол тікбұрышты қиманың өзегінен, жоғарғы концентрациялы донорлары бар шет жақ облыстары Ge немесе Si п-түрінен жасалады. Осы облыстардың біреуі күштірек қоспаланады. Содан соң осы облыстарға омитикалық контакттар құрылады, олардың арасынан негізгі заряд тасымалдаушылардың басқарылатын тогы өтеді.

өзектің орталық бөлігінің арасында балқыту жолымен р-типті облыс жасалады, яғни р-п өткелі. Р-п өткелі кері бағытқа қойылады. Кернеудің өзгеру кезінде р-п ауысуында негізгі заряд тасымалдаушылармен біріккен ПЗ облысының ені өзгереді, демек, негізгі заряд тасымалдаушылардың басқарылатын тогы өтетін қиманың облысы да, яғни түзетілмейтін контактілер арасындағы кедергісі өзгереді. Сыртқы кернеумен басқарылатын облыс қалыңдығы және көлденең қимасы – канал деп аталады. Негізгі заряд тасымалдаушылардың каналға кіретін электроды – бастау, ал негізгі тасымалдаушылардың каналдан шығатын электроды – құйма деп аталады. Каналдың көлденең қимасын реттеу үшін қызмет ететін электрод – жаппа деп аталады.

Каналдың бойында бастау мне құйма арасындағы токтың өтуімен негізделген кернеудің құлауы болады. Нәтижесінде р-п ауысуларының әртүрлі бөліктеріндегі жартылай өткізгіштік кристаллының р және п- облыстары арасындағы потенциалдар айырымы әртүрлі, сондықтан құймаға жақындаған кезде канал кішірейеді.

Жаппаға қосымша сигналдың кернеуі берілген кезде каналдың ені өзгереді, соның нәтижесінде бастаудан құймаға өтіп жатқан ток модуляцияланады.

өрістік транзистордың құрылымы аса күшті модуляцияны алу үшін каналдың аз мүмкіндікті көлденең қимасымен өңделеді. Ол үшін мысалға, жаппаны сақина түрінде жасау керек. Одан басқа, каналдың көлденең қимасының модуляция аумағының тереңдігін және оның кедергісін ұлғайту үшін жартылай өткізгіштік бастапқы кристаллы жоғарыомды болуы керек. Бұл жағдайда кері кедергіні ұлғайту кезінде р-п ауысуы жоғары облыс ретінде канал жағына қарай кеңейеді.

Өрістік транзистордың құрылымдық түрі алькатрон болып табылады. Негізгі тасымалдаушылардың бастаудан құймаға радиусы бойынша жылжуы оның ерекшелігі болып табылады. Одан басқа, алькатронның екінші р-п ауысуы бар, оның көмегімен кристаллдың механикалық өңдеуіне қарағанда, каналдың бастапқы енін дәлірек орнатуға болады. Екінші р-п ауысуы болған кезде өрістік транзистормен қосымша басқару мүмкіндігі пайда болады. өрістік транзисторлар жұмыс істеу принципі бойынша электронды-вакуумды лампаға ұқсас. Бастау электронды лампы катодына, жаппа – торға, құйма – анодқа ұқсайды.
Р-п ауысуы бар өрістік тарнзитордың жаппа ретіндегі статикалық вольтамперлік сипаттамалары

Шығыс сипаттамалары

1)     канал қимасының өзгеруі: жаппадағы тұрақты кернеу кезіндегі ток күшінің құймадағы кернеуден тәуелділігін қарастырайық. Бірінші учаскіде ВАС жайлатылған, құйманың Uст ұлғаю кезіндегі U0-ден Uнас токтың өсуі бірқалыпты. Осы учаскідегі ВАС-ң бірқалыпты еместігі Іст ұлғаю кезіндегі каналдың тарылуы және р-п ауысуындағы ПЗ облысының кеңейтілуімен түсіндіріледі, ПЗ облысының көп кеңеюі және каналдың тарылуы құйма жағынан болады , яғни жаппаның р-облысы және канал арасындағы потенциалдар айырмасы туындайды…

ВАС-ң кері бұтағы. ВАС-ң кері бұтағына келесі процестер әсер етеді.

1)     р-п ауысуындағы заряд тасымалдаушылардың генерациясы. Р-п ауысу облысында, кристаллдың іргелес облыстары сияқты заряд тасымалдаушылардың жылулық генерация процесі жүреді. Осының арқасында пайда болған жұптар тесікті-элетрон ауысу өрісімен бөлінеді, ол диодтың кері токты тастайтын генерация деп аталатынның пайда болуына әкеледі, оны термоток деп те атайды. Кері жылжытудың өсуінен ауысуды термоток өседі.

2)     Сыртқы токтың жойылуы . әртүрлі сыртқы ластанулар кристалл сыртындағы р-п ауысуының кедергісі оның көлем кедергісінен аз болуына әкеледі. Бұл жағдайда р-п ауысуының сыртқы кедергісі (кедергінің жойылуы) оның көлемдік кедергісін шунтирлейтін болады. Осыған байланысты жартылай өткізгіштік диодтардың кері токтары аз, ал сыртқы жылулар кейде қалыпты болады.

3)     Р-п ауысуының тесілуі. Ауысудың тесілуі ауысудағы кернеудің аз өзгеруіне ауысу арқылы өтіп жатқан ток күшінің өзгеруінің жауап беруімен сипатталады. Р-п ауысуының тесілуінің екі негізгі механизімін айқындайды: жылулық және электронды тесілу. Сонымен қатар электронды тесілудің екі механизмі бар: көшкінді тесілу (немесе екпінді ионизация) және туннельді тесілу.

Жоғары жиілікті диодтар — әмбебапты тағайындалған құрылғылар. Олар токтарды түзету үшін кең жиілікті диапазонда (бірнеше жүздеген МГц), модуляциялау, детектрлай және басқа да электрлік сигналдардың бірқалыпты емес түзеткіштері үшін қолданылады. Жоғары жиілікті диодтардың қасиеттері келесі параметрлерді сипаттайды: тұрақты токтың өтуі арқылы диодтағы кернеудің төмендеуі; кері кернеу берілген кездегі кері ток; диодтың дифференциалды кедергісі; жұмыс жиілігінің диапазоны, осы түзетілген диод диапазонының кез-келген жиілігіндегі ток берілген деңгейде төменгі диапазон жиіліктеріндегі түзетілген ток мағынасымен салыстырғанда төмен болмауы керек.