Исследование обогащенного МОП-транзистора
ЦЕЛИ РАБОТЫ
1. Измерить и построить стоковые характеристики обогащенного МОПтранзистора.
2. По данным стоковых характеристик построить стоко-затворную характеристику при определенном напряжении UЗИ.
3. Определить крутизну транзистора S в заданном положении рабочей точки, соответствующей линейному участку.
4. Сделать выводы.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Устройство обогащенного МОП-транзистора аналогично устройству рассмотренного ранее обедненного МОП-транзистора, за исключением того, что в обогащенном МОП-транзисторе между стоком и истоком отсутствует канал. Этот канал создается зарядами, индуцированными полем, наведенным напряжением затвора. Металлический затвор и p-полупроводник вместе с изолирующим оксидным слоем между ними в области канала образует конденсатор. При этом положительное напряжение затвора создает электрическое поле через оксидный слой; это поле отталкивает дырки из области канала. Таким образом в области канала создается обедненная область, в которой увеличивается плотность электронов. Дальнейшее повышение напряжения затвор-исток индуцирует еще больше электронов в области канала. При превышении напряжением UЗИ некоторого значения насыщения число электронов становился достаточным, чтобы образовать под оксидным слоем некоторый инверсионный (обращенный) слой (см. рис. 7.1).
|
|
Таким образом, слой на границе полупроводник – оксид становится насыщен электронами, хотя он находится в области полупроводника p-типа. Если при этом приложить положительное напряжение между стоком и истоком, то через индуцированный канал будет протекать ток. Транзистор такого типа называется обогащенным, поскольку положительный потенциал затвора обогащает канал индуцированными зарядами.
Рис. 7.1 Схема для снятия стоковых характеристик обогащенного МОП-транзистора
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
1. Для построения стоковых характеристик транзистора следует собрать схему, представленную на рис. 7.1. Результаты измерений следует занести в табл. 7.1;
2. По данным табл. 7.1 построить стоко-затворную характеристику при UЗИ = 6 В;
3. Вычислить значение крутизны транзистора S на линейном участке ее характеристики.
Табл. 7.1 Данные для построения семейства стоковых характеристик | ||||||||
UЗИ = 2 В | ||||||||
UЗИ = 2,2 В | ||||||||
UЗИ = 2,4 В | ||||||||
UЗИ = 2,6 В | ||||||||
UЗИ = 2,8 В | ||||||||
UЗИ = 3 В | ||||||||
UКЭ, B | 0,2 | 0,5 | 1 | 2 | 5 | 7 | 9 | 12 |
|
|
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Стоковые характеристики обогащенного МОП-транзистора.
2. Стокозатворная характеристика, снятая при UЗИ = 6 В.
3. Рассчитанное значение крутизны транзистора.
4. Выводы по работе.
ВЫВОДЫ
1. Работа обогащенного МОП-транзистора возможна только при одной полярности напряжения, что делает его аналогом биполярного транзистора, управление которым не требует входного тока.
2. Обогащенные МОП-транзисторы могут быть применены для усилителей, работающих в режиме малого сигнала, аналогично маломощным биполярным транзисторам.
Лабораторно-практическая работа №8