Полевые транзисторы с изолированным затвором

Затвор - тонкая металлическая пленка - изолируется от канала - слоя полупроводника - с помощью слоя диэлектрика - обычно SiO₂. Эти транзисторы называются МДП (металл-диэлектрик-полупроводник), или МОП (металл-окисел-полупроводник) транзисторами. Для изоляции канала от подложки, в качестве которой используется кристалл полупроводника противоположной электропроводности, служит обычно смещенный p-n-переход “канал-подложка”.

Различают МДП-транзисторы с индуцированным и встроенным каналом.

В конструкции МДП-транзистора с индуцированным каналом проводящего слоя между сильно легированными областями стока и истока нет. Сопротивление участка “сток-исток” очень велико: два встречно включенных перехода p-n.

Если на затвор подать достаточно большой отрицательный потенциал, он “вытягивает” дырки изp-областей стока и истока и даже из подложки. При некотором значении U_З.И.пор концентрации дырок в промежутке сток–исток становится преобладающей, – появляется проводящий канал с проводимостью типа p. Такой режим называется обогащением.

Стрелка от p-канала к n-подложке. Аналогично на p-подложке может быть получен канал типа n.

Для появления канала на затвор нужно подать положительное напряжение, по величине выше U_З.И.пор. Толщина канала 0.1..0.2 мкм регулируется напряжением U_ЗИ.

Полярность напряжения сток-исток должна смещать переход канал-подложка в обратном направлении: для p-канала U_СИ<0, для n-канала U_СИ>0, т.е. полярности напряжений на затворе и стоке совпадают:

В этом случае толщина канала по его длине неодинакова: больше у истока и уменьшается по мере приближения к стоку. При U_СИ=U_СИ.НАС наступает отсечка канала возле стока, а если U_СИ>U_СИ.НАС, то отсекается часть канала, через которую носители заряда проходят путем экстракции, т.е. за счет дрейфа через обедненный участок канала.