Полевые транзисторы
МОП-транзистор. Униполярные, так как имеют заряды одного знака − МОП-транзистор. Полевой транзистор (ПТ) − это полупроводниковый прибор с токопроводящим каналом, ток в котором управляется электрическим полем .
Канал − это область в транзисторе, сопротивление которой зависит от потенциала на затворе. Электрод, из которого выходят заряды в канал, − исток; электрод, в который входят заряды из канала, − сток.
Затвор служит для регулирования поперечного сечения канала и его электропроводности (в полевых транзисторах).
1. В ПТ n-типа основными носителями заряда в канале являются электроны. Затвор – это р-область. Между затвором и каналом образуются р-n-переходы. Когда между З и И приложено Uзи < 0, запирающее р-n-переходы, оно вызывает вдоль канала равномерный слой, обедненный носителями заряда. Величина Uси больше вызывает неравномерность обедненного зарядами слоя, наименьшее сечение проводящего канала − вблизи стока, сопротивление возрастает.
Величина Uзи управляет сечением канала и его сопротивлением. Величина Uси управляет током через канал.
а б
Полевой транзистор (ПТ): а - структурная схема; б - условное обозначение
Когда Ucи + |Uзи| = Uзап, обедненные слои перекрывают канал и сопротивление канала резко возрастает (насыщение, Ic = сonst).
Схема канала ПТ
ПТ с управляющими р-n-переходами различают двух типов (рис. а, б). Схема ПТ с общим истоком представлена на рис. в.
аб
в
Схемы управления ПТ: а - с n-каналом;
б - с р-каналом; в - с общим истоком
2. Используются и ПТ с изолированным затвором, у которых между З и К есть слой диэлектрика SilО2, а р-n-переход отсутствует. Их называют МОП-транзисторами (металл, окисел, полупроводник) или МДП транзисторы (металл, диэлектрик, полупроводник).
3. ПТ с затвором Шоттки. У них потенциал на затворе изменяет толщину перехода между металлом и полупроводником и изменяется R.
ПТ с изолированным затвором
с р-каналом 
с n-каналом
Основные характеристики:
Ic(Ucи) при Uзи = const − выходные (стоковые) характеристики.
Ic(Uзи) при Uси = const − переходная (строится по выходной).
Переходная и стоковые характеристики ПТ
Если одновременно подать напряжение Uзи < 0 и Uси > 0, то сечение канала и соответственно его сопротивление будут определятся действием суммы этих двух напряжений. Когда суммарное напряжение достигнет величины запирания, т. е. Uси + |Uзи| = Uзап, канал сомкнется, его сопротивление резко возрастет, транзистор – закроется. Зависимости тока стока Iс от напряжения Ucи при Uзи = const, определяют выходные или стоковые характеристики Ic = f(Ucи).
На начальном участке, когда Ucи + |Uзи| < Uзап, ток Iс возрастает с повышением Uси; когда напряжение Ucи ≥ Uзап − Uзи рост тока прекращается (участок насыщения). Увеличение отрицательного значения Uзи (1−2−3−4 В) уменьшает величину Uси и тока Ic. Более высокое напряжение Ucи приводит к пробою р-n-перехода и выходу из строя транзистора. По выходным характеристикам можно построить переходную или стоковую характеристику Ic = f(Uзи), Ucи = const
Основные параметры: крутизна (определяется по переходной характеристике)
S = ΔIс/ ΔUзи при Uси = const
Дифференциальное сопротивление cтока (определяется по выходной характеристике).
Rс = ΔUси/ ΔIс при Uзи = const
Достоинства: высокая технологичность; меньшая стоимость, чем биполярных, высокое Rвх. Применяются в усилительных каскадах с высоким Rвх, ключевых и логических схемах.
Обозначение транзисторов состоит из четырех элементов:
1) буква или цифра, указывающая на полупроводниковый материал;
2) буква T для бинарных, П − для полевых;
3) трехзначная группа цифр – это тип по классификации;
4) буква разновидности транзистора.
КТ 315А − кремниевый, биполярный транзистор малой мощности, высокой частоты, разновидность А.
Полевые транзисторы просты в изготовлении, дешевле. Можно получить высокую плотность расположения в микросхеме (на порядок выше, чем в Б-транзисторах) имеет очень высокое Rвх = 1011−1017 Ом. Мало зависят от температуры и радиации, могут работать при t, близких к абсолютному нулю и
в космосе. Однако имеют малый коэффициент усиления, работают при невысоких частотах (до нескольких мГц).