Самостійна робота 23

Транзистори великої потужності

Потужні польові транзистори Особливість структури потужного MOSFET полягає в тім, що вона охороняє оксид затвора від впливу великої напруги, прикладеного до стоку. Напруга безпосередньо під оксидом затвора звичайно досягає значень усього 5...10 У стосовно електрода затвора, хоча напруга на стоці може становити при цьому сотні вольтів.

У міру проходження струму через протяжну область стоку лінії токи стягаються в область між областями, що прийнято називати шийною областю (neck region). Далі струм повинен втягуватися в канали, утворені в областях на кожній стороні шийної області. Таке втягування струму в результаті повинне було б привести до великого опору, оскільки струм повинен іти через поступово зменшуваний перетин області, щоб досягти входу в канал.

Але саме область, що безпосередньо перебуває під окислом затвора й між областями, має дуже високу концентрацію рухливих електронів, що приводить до набагато більшої провідності цієї ділянки в порівнянні з інший ""-областю. Струм стоку між областями прагне, отже, спочатку йти нагору в шар високої провідності й тільки потім проходить горизонтально в канал.

Загальний опір стік-джерело MOSFET містить у собі чотири тридцятилітні:
1) опір шару стоку, що включає опору й основної частини області;
2) опір шийної області;
3) опір області, що перебуває безпосередньо під оксидним шаром затвора;
4) опір каналу

Вся область стоку і його шийна область леговані слабко, тому в транзисторах з напругою стік-джерело 400 В і вище перші два тридцятимільйонні опори звичайно набагато більше, ніж третя й четверта. Якщо ж транзистор низьковольтний, основна частка загального опору - опір каналу.

Внаслідок того, що MOSFET - це транзистор, що працює на основних носіях, у ньому не накопичуються надлишкові носії, які визначають динаміку біполярного транзистора. Динаміка MOSFET визначається тільки окісним шаром затвора і ємностями ООЗ, а також опорами, які обмежують можливості заряду й розряду цих ємностей.
Між стоком і затвором існує ємність, що, у свою чергу, утвориться послідовною сполукою двох ємностей. Одна з них - це оксидна ємність, що не залежить від напруги. Інша - це ємність ООЗ між стоком і шийною областю. З ростом напруги на стоці ця ємність падає. література

§ Напівпровідникові прилади: Підручник / Л. Д. Васильєва, Б. І. Медведенко, Ю. І. Якименко. — К.: Кондор, 2008. — ISBN 978—966-622-103-9.

§ Терещук Р. М., Терещук К. М., Седов С. А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства. — К.: Наукова думка, 1988. — С. 183 — 191.(рос.)