Полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом

Конструкция

Рассмотрим транзистор с управляющим p-n- переходом, n- канальный. Конструктивно такой транзистор представляет собой пластинку полупроводника n- типа с двумя p-n- переходами и тремя выводами (рисунок 1.40). Электрод, от которого начинают движение носители заряда, называется истоком (И), а электрод, к которому они движутся – стоком (С).

Рисунок 1.40 – Конструкция транзистора с управляющим p-n -переходом

Оба p- слоя электрически связаны между собой и имеют общий электрод, называемый затвором (З). Между p-n- переходами располагается канал, в данном случае n- типа. Управляющее (или входное) напряжение подается между З и И. U _зи является обратным для обоих p-n- переходов. В выходную цепь, в которую входит канал транзистора, подключается напряжение U _cи «+» полюсом к стоку.

Принцип работы

Принцип работы сводится к тому, что при изменении U _зи изменяется ширина p-n- переходов, которые представляют собой участки полупроводника, обедненные носителями заряда. Т.к. p- слой имеет большую концентрацию примесей, чем n- слой, то изменение ширины переходов происходит в основном за счет более высокоомного n- слоя (эффект модуляции ширины базы). Тем самым изменяется сечение токопроводящего канала и его проводимость, т. е. выходной ток I _c (рисунок 1.41).

Особенностью полевого транзистора является то, что на проводимость канала оказывает влияние как управляющее напряжение U _зи, так и напряжение U _cи.

При U _cи > 0 через канал протекает I _c, в результате чего создается падение напряжения, возрастающее в направлении стока. Потенциалы точек канала n- типа будут неодинаковы по его длине, возрастая в направлении стока от 0 до U _cи. Повышение U _cи вызывает дальнейшее увеличение падения напряжения в канале и уменьшение его сечения, т. е. проводимости. При некотором U _си происходит смыкание границ p-n- переходов и сопротивление канала становится высоким.